电导率在自动分液系统中的应用

姜 波，张 平，尹传祥，王金才

(山东斯递尔化工科技有限公司，山东 菏泽 274400)

本公司对两种互不相溶液体采用的原分液方案为，通过二次静置分相器分相，普通磁翻板液位计进行在线液位和界位的检测，通过液位和界位连锁启停上下层液体输送泵和上下层液体输送管道上的自动切换阀门来实现，系统原理如图1。

图1 系统原理图

由于分层的两种液体密度相差较小(据取样检测上层溶液密度为0.85×103～0.97×103kg·m-3，下层溶液密度为0.90×103～1.03×103kg·m-3)，且密度值随工况条件一直变化不稳定，使用普通浮子类液位计根本无法有效测出液位和界位，致使此系统无法实现自动控制，一直靠人工现场通过分相器上的视镜观测，来进行手动操作。

1 方案制定

若想实现液体的自动分离和输送，关键是要能有效检测出分相器中两种溶液的界位和总的液位位置，然后通过程序连锁控制即可实现。

对两种液体的有效成分进行分析，上层溶液为多种有机溶剂混合物，下层溶液为碱性水溶液。考虑两种溶液的性质，其导电率有较大差距(取样检测两种溶液电导率结果为：上层为0.07μs·cm-1；下层为3.09ms·cm-1。下层溶液的电导率约为上层溶液的4.4万倍，差距很大。)由此可以利用电导率进行界位检测，通过在罐壁一定高度位置，安装一个电导率探头，检测罐内溶液电导率。由于上层溶液电导率较小，下层溶液电导率较大，通过检测电导率的变化率，来确定两种溶液的界位位置，当检测到电导率突然大幅增大或减小时，说明界位已上升或下降到探头安装位置，由此便可检测出两种溶液的界位位置。

2 方案实施

当检测到界位信号时，连锁启动重组分泵，可将下层溶液输送出去。由于分相器容积固定、界位位置固定、泵的输送能力一定，可以通过时间来控制重组分泵的停泵时间。由于混合液不断连续进入第一分相器，当界位再次到达检测位置时，可再次自动连锁输送泵启动。如此反复，便可将下层溶液输送到下一工序。

对于上层溶液，采用通过溢流方式流入轻组分罐内，为保证溢流出的溶液不再混入重组份成份，溢流管与分相器连接要保证有一定的向上倾斜角度(如图所示，与水平方向夹角应不小于45°)，且溢流管与分相器接口位置要位于电导率安装位置的上方，约10cm处。为保证溢流的顺畅性，分相器与重组分罐要在罐顶安装一根压力平衡管，保证两罐内的压力平衡。

轻组分罐安装普通远传磁翻板液位计，通过液位连锁控制轻组分泵的启停，将罐内轻组分打出。由于溢流管可能还会有少量重组分混入，导致在轻组分罐内也形成分层现象，轻组分罐的轻组分泵的进料管要高于罐底一定高度(具体高差需根据轻组分罐的容积大小及溢流效果来确定，本公司实际方案采用20cm的高差)，罐底再接一根出液管与分相器的重组分泵的进料口相连，这样当轻组分罐内重组分达到一定量时，可以通过重组分泵手动将其打出。若想要进行更彻底的分离效果，可再通过一次溢流，控制方案与以上相同。具体方案系统图如图2所示。

图2 系统图

3 实施结果

以上方案，通过实际应用，切实可行，不仅实现了自动分离自动输送的目的，且分离效果较好。每套系统省去了原设计方案的两台气动阀门和一台中间泵，还省去一名固定看守操作人员。同时本公司的混合液是有蒸馏得出，上层溶液回收利用，通过改造，回收的上层溶液的纯度大大提高，从而降低了二次蒸馏带来的能量消耗。即提高了工作效率和工作质量，同时也有利于节能降耗。

4 总结

通过利用电导率作为界位计来测量界位位置，有效解决了密度相近且密度值不稳定的两种不相溶液体的界位无法通过传统浮子类液位计来测量的难题(两种溶液电导率要有较大差异)。并且在一定程度上提高了回收液体的质量，有利于节能降耗，提高了工作效率。