氨在國民經濟中占有重要的地位，現在約有80%的氨用來制造化肥，其余的用做生產其他化工產品的原料。農業上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨以及各種含氮混合肥料和復合肥料，都是以氨為原料制成的。

但合成氨生產過程中的復雜工況也讓行業人員倍感煩惱，其生產原料是氮氣和氫氣，需在高溫、高壓的環境中完成轉化。

N2：氮氣 H2：氫氣

其中一大難點就是高壓氣液分離器的液位監測工作，本文案例來自山西某知名化肥廠，主要介紹定華外測液位開關在高壓分離器液位監測的應用。

高壓氣液分離器

高壓氣液分離器作為化肥企業合成氨的關鍵設備，在分離氨氣時會產生部分廢液，廢液需要及時排除，否則會在罐底形成結霜或導致罐內液位升高，影響裝置正常運行，更嚴重的會溢罐導致氨泄露。

△氣液分離器工作原理圖（網絡）

由于氨屬于有毒有害、極易燃的介質，泄露會污染環境，威脅人身財產安全。所以，在生產過程中，必須保證罐內廢液定時或定位排出。

某大型化肥廠，制氨工藝分四段：

1、加熱固體胺鹽和堿的混合物：

反應原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

反應裝置：固體+固體=氣體

2、加熱濃氨水：

反應原理：NH3*H2O==△==NH3↑+H2O；

3、濃氨水中加固態堿性物質：

反應原理：濃氨水中存在以下平衡：

NH3+H2O=(可逆)=NH3·H2O=(可逆)=NH4+ +OH-

4、工業合成氨：N2+3H2==2NH3 反應需要高溫高壓，催化劑。

本期案例中客戶使用的高壓氣液分離器，在前兩段裝置中有預留法蘭孔，可以安裝法蘭管，選擇磁浮子液位計，當顯示或觀察罐內液位升高到某一位置，人工或自動打開罐底出液閥排出廢液。

而后的三段、四段裝置為16Mn鋼鍛造而成，裝置上無預留孔，無法安裝插入式或投入式液位儀表，如浮力式、雙法蘭、雷達等；且罐底接地，外測式液位計也無法使用。

罐內廢液高度難以估計，企業只能采用人工定時開閥的方式排液。這種處理不僅耗費人工，且存在人為操作帶來的誤時及失誤隱患，也阻礙了企業實現完全自動化管理與控制，降低了生產效率。

???定華解決方案

01全面分析、難點梳理

罐內高壓，無預留孔

三罐13.5MPa，四罐27.6MPa，為保安全不能開孔，只能采用隔離式液位儀表；

罐體直徑較小、壁厚較大

罐體直徑444mm，不足半米，壁厚40mm，較大；

罐內介質、介質狀態復雜

罐內介質含氫氣、 氮氣、甲烷氣、氬氣、水等；罐內介質狀態多樣，氣液混合分離，液體中可能存在氣泡，會產生大量干擾信號。

02定制策略、保證穩定

經過嘗試，傳統的隔離式外測液位計和外測液位開關都不能完全滿足現場的測量要求。定華電子設計出的全新ELL-SA-QE型外測液位開關，針對壁厚大、直徑小導致信號小、穩定性一般的問題，采用了全新一代的測量探頭，針對該工況優化探頭技術性能，改進探頭結構，增大探頭與罐壁的接觸面，提高信號強度，保證了信號的長期穩定；

△3段分離器應用圖

△4段分離器應用圖

針對罐內介質復雜，存在大量干擾信號的問題，全新ELL-SA-QE型外測液位開關在原有的“微振動分析技術”和“變頻超聲波技術”上增加了“多源信息融合算法”，多重保障下，儀表的穩定性再次提升。

03調試運行、助力改造

定華電子擁有全國范圍內售前售后服務系統，針對特殊疑難工況，會第一時間響應，安排區域客服人員和技術人員快速上門調試，保證測量精準穩定。

ELL-SA-QE型外測液位開關持續穩定地輸出有液、無液信號，方面用戶后期加入調節閥，實現自動控制開閥排液，提升企業自動化，提高生產效率。

該公司全部8套設備均采用ELL-SA-QE型外測液位開關，至今已試運行3個月，現場使用人員反饋，儀表運行穩定、無故障、無需人工干預，調節閥開啟、關閉準確，廢液排出安全、可靠！

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審核編輯黃宇