Application note A115-CM02
液化氣體定量給料
“實(shí)時(shí)了解泵”許多在高壓下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)要求提供準(zhǔn)確數(shù)量的有機(jī)溶劑,例如用于萃取目的。為了取代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑,人們考慮更環(huán)保、更有效的替代品,例如液化氣。液化氣體是在大氣壓和室溫下,通過(guò)冷卻或壓縮而變成液體的氣體。例如液化二氧化碳(CO2)是極好的非極性化合物的萃取溶劑,也可用于清洗晶片。此外,在聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)的生產(chǎn)中,還采用了液化丙烯和異丁烷作為溶劑。 |
處理這些液體/氣體物質(zhì)的困難和定量給料精度不足是在技術(shù)應(yīng)用中使用液化氣體的典型障礙。然而,通過(guò)結(jié)合Bronkhorst科里奧利質(zhì)量流量控制器和WADose高壓泵,一套簡(jiǎn)單而完整的解決方案可用于小流量液化氣體定量給料。 |
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應(yīng)用要求
液化氣體須在液化狀態(tài)下用于高壓(高達(dá)數(shù)百bar)下運(yùn)行的相關(guān)應(yīng)用。為了準(zhǔn)確計(jì)量液化氣體,必須控制工藝條件特別是壓力和溫度,以避免液體氣化。特別是在小流量情況下,必須監(jiān)測(cè)實(shí)際加入的量就是所需的液體量。 |
重要議題
- 避免液體氣化
- 高壓下定量給料
- 精準(zhǔn)測(cè)量小流量液體定量給料
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工藝方案
液化氣定量給料的工藝方案包含帶有換熱器的WADose HP Lite 泵、Bronkhorst科里奧利質(zhì)量流量控制器和EL-Press壓力計(jì)。換熱器的作用是將泵頭冷卻至低于冷凝溫度,以利于液體形成,防止空化和氣化。這是為了避免在化合物定量給料時(shí)壓力波動(dòng)和液體流動(dòng)不穩(wěn)定。泵和質(zhì)量流量控制器之間采用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議Flowbus。
WADose活塞泵和科里奧利質(zhì)量流量控制器的結(jié)合實(shí)現(xiàn)液化氣體精準(zhǔn)定量給料。獨(dú)立活塞泵不完全氣密,隨著時(shí)間的推移會(huì)出現(xiàn)磨損。因此,實(shí)際投加的化合物量可能會(huì)偏離設(shè)定值,尤其是在投加ml/min范圍的小流量時(shí)。在當(dāng)前的組合中,使用科里奧利質(zhì)量流量控制器實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量投加量,通過(guò)調(diào)節(jié)流量來(lái)控制泵。自我監(jiān)測(cè)的控制電路持續(xù)工作,確保系統(tǒng)定量給料自動(dòng)進(jìn)行,以便實(shí)時(shí)監(jiān)控泵。在使用該系統(tǒng)之前,液化氣體的供應(yīng)通常是不受控制的,因此缺乏必要的精度。
該工藝方案將液化氣體(通常是從氣瓶中)提升到更高壓力,大約200bar。用于測(cè)量過(guò)程壓力以及出于安全考慮,壓力由數(shù)字電子壓力計(jì)監(jiān)控,以確保壓力不會(huì)超過(guò)過(guò)程中設(shè)備或容器能夠承受的壓力,以保護(hù)部件。因而不需要額外的安全泄壓閥。
除了質(zhì)量流量(與流體無(wú)關(guān)),質(zhì)量流量控制器還連續(xù)測(cè)量化合物的密度。這是監(jiān)測(cè)化合物是否完全處于液態(tài)的一種額外措施,可以立即對(duì)其作出反應(yīng)。此外,質(zhì)量流量控制器還可監(jiān)測(cè)投加化合物的溫度。
該泵/控制器組合是完整的即插即用解決方案,無(wú)需花費(fèi)任何工程時(shí)間。使用直觀(guān)的界面可以方便地修改控制參數(shù)。 |
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Carsten Neutzer: “You know what you pump – in real-time”.
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