CN107225233B - 一种对羰基法生产粉体进行钝化的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对羰基法生产粉体进行钝化的装置，该装置包括缓冲罐、粉料仓、出气管、排污管、空气或氧气进气管、第一氮气进气管和第二氮气进气管，出气管的一端与缓冲罐的顶部连接，另一端与粉料仓连接，排污管与缓冲罐的底部连接，空气或氧气进气管和第一氮气进气管分别与缓冲罐的侧壁连接，第二氮气进气管与粉料仓连接，在出气管、排污管、空气或氧气进气管、第一氮气进气管和第二氮气进气管上均设有阀门，在出气管上的阀门和缓冲罐之间的出气管上设有取样口。本发明保证了钝化气体浓度的稳定性，通过设置合理的钝化方式有效减少和控制CO与氧气的混合，保障了操作的安全可靠性。
Description
技术领域
本发明属于羰基冶金生产技术领域，具体涉及一种对羰基法生产粉体进行配氧钝化的装置和方法。
背景技术
在羰基铁等羰基物的分解生产过程中，产出的粉体高温分解成细小颗粒，颗粒的表面活性大，同时易吸附CO气体，有潜在安全生产事故的风险，故生产过程中一般采用氮气长吹或升压-泄压的方式对羰基金属粉末进行钝化消毒处理。经过氮气钝化后羰基金属粉末的表面抗氧化性有所提高，但对于特殊领域的应用还有不足之处。同时，仅通过氮气钝化的羰基金属粉末的抗沉降性也有待加强。为了进一步提高羰基金属粉末的抗氧化性和抗沉降性，适应特定领域应用的需求，需对羰基金属粉末做新的处理。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种对羰基法生产粉体进行钝化的装置及方法，该装置结构简单，该方法能够有效提升金属粉末的抗氧化性和抗沉降性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种对羰基法生产粉体进行钝化的装置，其特征在于，该装置包括缓冲罐、粉料仓、出气管、排污管、空气或氧气进气管、第一氮气进气管和第二氮气进气管，所述出气管的一端与缓冲罐的顶部连接，另一端与粉料仓连接；所述排污管与缓冲罐的底部连接；所述空气或氧气进气管和第一氮气进气管分别与缓冲罐的侧壁连接；所述第二氮气进气管与粉料仓连接；在出气管、排污管、空气或氧气进气管、第一氮气进气管和第二氮气进气管上均设有阀门；在所述出气管上的阀门和缓冲罐之间的出气管上设有取样口。
根据上述的装置，其特征在于，所述的空气或氧气进气管由空气或氧气进气管主管道和若干根空气或氧气进气管分管道组成，所述空气或氧气进气管分管道的一端与空气或氧气进气管主管道连接，另一端与缓冲罐连接；所述的第一氮气进气管由第一氮气进气管主管道和若干根第一氮气进气管分管道组成，所述第一氮气进气管分管道的一端与第一氮气进气管主管道连接，另一端与缓冲罐连接；所述的若干根空气或氧气进气管分管道和若干根第一氮气进气管分管道沿缓冲罐罐体的周向均匀分布。
根据上述的装置，其特征在于，在所述出气管上设有可以与空气或氧气进气管上阀门联锁的在线氧浓度分析仪。
根据上述的装置，其特征在于，所述出气管上的阀门为两个，分别为自力式调压阀和可远程控制的阀门。
根据上述的装置，其特征在于，所述空气或氧气进气管和第一氮气进气管上均设有流量计。
根据上述的装置，其特征在于，所述缓冲罐上设有与空气或氧气进气管和第一氮气进气管上的阀门联锁的压力计。
一种使用上述的装置对羰基法生产粉体进行钝化的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（1）关闭所有阀门；
（2）依据通入粉料仓的气体的氧浓度的工艺要求，计算理论氮气、空气或氧气的流量值，调节第一氮气进气管和空气或氧气进气管上的阀门，将氮气和空气或氧气的流量调整至计算的流量值；
（3）在取样口进行取样，检测出气管内气体的氧浓度，根据检测结果，通过调节第一氮气进气管和空气或氧气进气管上的阀门，使出气管内的氧浓度达到工艺要求；
（4）将自力式调压阀的调压压力设定为≤0.6Mpa；
（5）打开排污管上的阀门，对缓冲罐中气体进行排气后，关闭排污管上的阀门；排出气体的体积等于n倍的缓冲罐体积，n≥2；
（6）将在线氧浓度分析仪与空气或氧气进气管上的阀门进行联锁设置；
（7）打开第二氮气进气管上的阀门，向粉料仓中通入氮气，当粉料仓中压力为40-60KPa时，关闭第二氮气进气管上的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为1-3KPa；
（8）反复执行步骤（7）中的操作，次数不少于3次；
（9）打开出气管上可远程控制的阀门，向粉料仓中通入缓冲罐中的气体，当粉料仓压力为40-60KPa时，关闭出气管上可远程控制的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为1-3KPa；
（10）反复执行步骤（9）中的操作，次数为20-30次；
（11）打开第二氮气进气管上的阀门，向粉料仓中通入氮气，当粉料仓中压力为40-60KPa时，关闭第二氮气进气管上的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为1-3KPa；
（12）反复执行步骤（11）中的操作，次数不少于3次。
根据上述的方法，其特征在于，步骤（7）和步骤（11）中，打开第二氮气进气管上的阀门，向粉料仓中通入氮气，当粉料仓中压力为50KPa时，关闭第二氮气进气管上的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为3KPa；步骤（8）和步骤（12）中，操作次数为4次。
根据上述的方法，其特征在于，步骤（9）中，打开出气管上可远程控制的阀门，向粉料仓中通入缓冲罐中的气体，当粉料仓压力为50KPa时，关闭出气管上可远程控制的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为3KPa；步骤（10）中，操作次数为25次。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：
本发明通过理论计算确认配气流量、在线氧浓度分析仪和取样口检测氧浓度等方式保证了配氧浓度的稳定和有效性；通过设置合理的氮气-配氧-氮气消毒钝化方式有效减少和控制CO与氧气的混合，保障了操作的安全可靠性；通过合理的配氧浓度混合气对羰基金属粉末进行消毒钝化操作，有效地提升了粉末的抗氧化性和抗沉降性，拓展了羰基金属粉末的使用效益。
附图说明
图1 为本发明的装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的对羰基法生产粉体进行钝化的装置，包括缓冲罐1、粉料仓2、出气管3、排污管4、空气或氧气进气管5、第一氮气进气管6和第二氮气进气管7。
出气管3的一端与缓冲罐1的顶部连接，另一端与粉料仓2连接。排污管4与缓冲罐1的底部连接。空气或氧气进气管5和第一氮气进气管6分别与缓冲罐1的侧壁连接。特别的，空气或氧气进气管5由空气或氧气进气管主管道和若干根空气或氧气进气管分管道组成，空气或氧气进气管分管道的一端与空气或氧气进气管主管道连接，另一端与缓冲罐1连接；第一氮气进气管6由第一氮气进气管主管道和若干根第一氮气进气管分管道组成，第一氮气进气管分管道的一端与第一氮气进气管主管道连接，另一端与缓冲罐1连接；若干根空气或氧气进气管分管道和若干根第一氮气进气管分管道沿缓冲罐1罐体的周向均匀分布，利于气体间混合均匀。第二氮气进气管7与粉料仓2连接。在出气管3、排污管4、空气或氧气进气管5、第一氮气进气管6和第二氮气进气管7上均设有阀门。在出气管3上设有取样口8，取样口设置在缓冲罐1与出气管3的连接处与出气管上的阀门之间。
在出气管3上设有在线氧浓度分析仪9，分析数据反馈至控制***界面，并记录氧浓度变化趋势，同时，在线氧浓度分析仪9可以与空气或氧气进气管5上的阀门10联锁。出气管3上的阀门为两个，分别为自力式调压阀11和可远程控制的阀门12。空气或氧气进气管5和第一氮气进气管6上均设有流量计。
同时，缓冲罐1上设有与空气或氧气进气管5和第一氮气进气管6上的阀门联锁的压力计13，当缓冲罐内压力超过限值时，空气或氧气进气管5和第一氮气进气管6上的阀门自动关闭。
本发明的对羰基法生产粉体进行钝化的方法包括如下步骤：
（1）关闭所有阀门。
（2）依据通入粉料仓的气体的氧浓度的工艺要求，计算理论氮气、空气或氧气的流量值，调节第一氮气进气管6上的阀门14和空气或氧气进气管5上的阀门10，将氮气和空气或氧气的流量调整至计算的流量值。
（3）在取样口8进行取样，检测出气管3内气体的氧浓度，根据检测结果，通过调节第一氮气进气管6上的阀门14和空气或氧气进气管5上的阀门10，使出气管3内的氧浓度达到工艺要求。
（4）将自力式调压阀11的调压压力设定为≤0.6Mpa。
（5）打开排污管4上的阀门15，对缓冲罐1中气体进行排气后，关闭排污管4上的阀门15。排出气体的体积等于n倍的缓冲罐体积，n≥2。
（6）将在线氧浓度分析仪9与空气或氧气进气管5上的阀门10进行联锁设置。进行联锁设置的目的是，当在线氧浓度分析仪上显示的氧浓度较工艺要求的氧浓度产生波动时，联锁设置发挥作用，控制空气或氧气进气管5上的阀门10进行微调，维持出气浓度的稳定性。
（7）打开第二氮气进气管7上的阀门16，向粉料仓2中通入氮气，进行憋压操作，当粉料仓2中压力为40-60KPa时，关闭第二氮气进气管7上的阀门16，进行卸压操作，将粉料仓2卸压至仓内压力为1-3KPa。
（8）反复执行步骤（7）中的操作，次数不少于3次。
（9）打开出气管3上可远程控制的阀门12，向粉料仓2中通入缓冲罐中的气体，进行憋压操作，当粉料仓2压力为40-60KPa时，关闭出气管3上可远程控制的阀门12，进行卸压操作，将粉料仓2卸压至仓内压力为1-3KPa。
（10）反复执行步骤（9）中的操作，次数为20-30次。
（11）打开第二氮气进气管7上的阀门16，向粉料仓2中通入氮气，进行憋压操作，当粉料仓2中压力为40-60KPa时，关闭第二氮气进气管7上的阀门16，进行卸压操作，将粉料仓2卸压至仓内压力为1-3KPa。
（12）反复执行步骤（11）中的操作，次数不少于3次。
在实际操作中，向粉料仓中通入氮气时，憋压压力为50KPa，卸压压力为3KPa，反复操作的次数为4次；向粉料仓通入缓冲罐中的气体时，憋压压力为50KPa，卸压压力为3KPa，反复操作的次数为25次。
Claims (5)
1.一种对羰基法生产粉体进行钝化的装置，其特征在于，该装置包括缓冲罐、粉料仓、出气管、排污管、空气或氧气进气管、第一氮气进气管和第二氮气进气管，所述出气管的一端与缓冲罐的顶部连接，另一端与粉料仓连接；所述排污管与缓冲罐的底部连接；所述空气或氧气进气管和第一氮气进气管分别与缓冲罐的侧壁连接；所述第二氮气进气管与粉料仓连接；在出气管、排污管、空气或氧气进气管、第一氮气进气管和第二氮气进气管上均设有阀门；在所述出气管上的阀门和缓冲罐之间的出气管上设有取样口；在所述出气管上设有可以与空气或氧气进气管上阀门联锁的在线氧浓度分析仪，所述出气管上的阀门为两个，分别为自力式调压阀和可远程控制的阀门，所述空气或氧气进气管和第一氮气进气管上均设有流量计，所述缓冲罐上设有与空气或氧气进气管和第一氮气进气管上的阀门联锁的压力计；所述的空气或氧气进气管由空气或氧气进气管主管道和若干根空气或氧气进气管分管道组成。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气或氧气进气管分管道的一端与空气或氧气进气管主管道连接，另一端与缓冲罐连接；所述的第一氮气进气管由第一氮气进气管主管道和若干根第一氮气进气管分管道组成，所述第一氮气进气管分管道的一端与第一氮气进气管主管道连接，另一端与缓冲罐连接；所述的若干根空气或氧气进气管分管道和若干根第一氮气进气管分管道沿缓冲罐罐体的周向均匀分布。
3.一种使用权利要求1所述的装置对羰基法生产粉体进行钝化的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（1）关闭所有阀门；
（2）依据通入粉料仓的气体的氧浓度的工艺要求，计算理论氮气、空气或氧气的流量值，调节第一氮气进气管和空气或氧气进气管上的阀门，将氮气和空气或氧气的流量调整至计算的流量值；
（3）在取样口进行取样，检测出气管内气体的氧浓度，根据检测结果，通过调节第一氮气进气管和空气或氧气进气管上的阀门，使出气管内的氧浓度达到工艺要求；
（4）将自力式调压阀的调压压力设定为≤0.6Mpa；
（5）打开排污管上的阀门，对缓冲罐中气体进行排气后，关闭排污管上的阀门；排出气体的体积等于n倍的缓冲罐体积，n≥2；
（6）将在线氧浓度分析仪与空气或氧气进气管上的阀门进行联锁设置；
（7）打开第二氮气进气管上的阀门，向粉料仓中通入氮气，当粉料仓中压力为40-60KPa时，关闭第二氮气进气管上的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为1-3KPa；
（8）反复执行步骤（7）中的操作，次数不少于3次；
（9）打开出气管上可远程控制的阀门，向粉料仓中通入缓冲罐中的气体，当粉料仓压力为40-60KPa时，关闭出气管上可远程控制的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为1-3KPa；
（10）反复执行步骤（9）中的操作，次数为20-30次；
（11）打开第二氮气进气管上的阀门，向粉料仓中通入氮气，当粉料仓中压力为40-60KPa时，关闭第二氮气进气管上的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为1-3KPa；
（12）反复执行步骤（7）中的操作，次数不少于3次。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（7）和步骤（11）中，打开第二氮气进气管上的阀门，向粉料仓中通入氮气，当粉料仓中压力为50KPa时，关闭第二氮气进气管上的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为3KPa；步骤（8）和步骤（12）中，操作次数为4次；
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（9）中，打开出气管上可远程控制的阀门，向粉料仓中通入缓冲罐中的气体，当粉料仓压力为50KPa时，关闭出气管上可远程控制的阀门，将粉料仓卸压至仓内压力为3KPa；步骤（10）中，操作次数为25次。
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