簡易孔板流量計在生產中的應用
經過干燥的乙炔氣體與氯化氫氣體通過一定的配比(1:1.05~1.1)混合后經過預熱器預熱,進入串聯的第一組轉化器,乙炔和氯化氫的混合氣借轉化器列管中吸附于活性炭上的升汞催化劑,使乙炔和氯化氫合成轉化為氯乙烯,第一組轉化器中未反應的混合氣再進入第二組繼續反應,第二組轉化器填裝活性高的新催化劑,合成反應的熱量,由循環熱水移走。
2 氯化汞消耗原因分析
1)活性炭載體強度低,氯化汞隨破碎活性碳流失;2)原料氣不純將氯化汞還原為氯化亞汞和金屬汞等幾方面;3)轉化器內反應溫度高,氯化汞升華流失;4)單臺轉化器混合氣流量開的大,新裝觸媒轉化器,主要從控制轉化器混合氣流量進行說明。
影響轉化器觸媒使用壽命的重要因素是單臺轉化器通入的混合氣流量的大小,單臺轉化器混合氣流量不易開的過大,尤其是前期開得過大是導致觸媒快速失活的一個最重要的因素,目前大多企業在轉化器上沒有安裝流量計來監控流量,通氣量的大小靠閥門開度人為調節,由于新裝觸媒在二組轉化器上使用時間較長且轉化器進氣管線管徑大都在DN150以上,憑經驗調節閥門開度存在很大的隨意性和不確定性,但如果購買流量計一個就要近萬元,按一套10萬噸產能的PVC生產裝置算,需配置至少40個流量計,這不但造成了很大的經濟負擔,并且對流量計的日常維護也需要耗不少人力物力,由于轉化器混合氣流量測量不需要很精確,可以通過自制孔板差壓流量計來解決這一問題。
3 孔板差壓流量計工作原理
孔板式差壓式流量計是根據安裝于管道中流量檢測孔板產生的差壓、已知的流體條件和檢測孔板與管道的幾何尺寸來測量流量的儀表。充滿管道的流體,當它流經管道內的節流件時,流速將在節流件處形成局部收縮,因而流速增加,靜壓力降低,于是在節流件前后便產生了壓差。流體流量愈大,產生的壓差愈大,這樣可依據壓差來衡量流量的大小。這種測量方法是以流動連續性方程和伯努利方程為基礎的。
3.1 核算依據
依據孔板流量計核算公式為計算公式:
ε表示流束膨脹系數:0.997870d為孔板開孔直徑,單位mm;
△p為孔板前后壓差,單位為Pa;
要算出Q,需要知道混合氣密度ρ,算混合氣密度先依據公式ρ=m/V已1摩爾混合氣為基本單位算出
依據公式:PV=nRT 算出1摩爾混合氣體積:
P為混合氣孔板前壓力,單位為Pa;
N為混合氣摩爾數此處取值1摩爾;
R為氣體常量:8.314J/mol·k
T為混合氣進口溫度,單位K;
將以上數據帶入公式可算得體積V,單位m3
混合氣的平均分子量,可由檢測混合氣體的成份得出;混合氣體的平均分子量等于各分氣體分子量乘以此氣體在混合其中所占的比例:M平均=M1×A1%+M2×A2%+M3×A3%
3.2 核算舉例
已知條件:混合氣進氣溫度:70℃;孔板通徑:57.5mm;孔板前壓力19.7KPa,孔板后壓力16.3Kpa;混合氣體積成份為:一組出口含乙炔:22.5%,含氯化氫:22.8%;含VC:51%,惰性氣體3.7%。
評論