氨在国民经济中占有重要的地位，现在约有80%的氨用来制造化肥，其余的用做生产其他化工产品的原料。农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵以及各种含氮混合肥料和复合肥料，都是以氨为原料制成的。

但合成氨生产过程中的复杂工况也让行业人员倍感烦恼，其生产原料是氮气和氢气，需在高温、高压的环境中完成转化。

N2：氮气 H2：氢气

其中一大难点就是高压气液分离器的液位监测工作，本文案例来自山西某知名化肥厂，主要介绍定华外测液位开关在高压分离器液位监测的应用。

高压气液分离器

高压气液分离器作为化肥企业合成氨的关键设备，在分离氨气时会产生部分废液，废液需要及时排除，否则会在罐底形成结霜或导致罐内液位升高，影响装置正常运行，更严重的会溢罐导致氨泄露。

△气液分离器工作原理图（网络）

由于氨属于有毒有害、极易燃的介质，泄露会污染环境，威胁人身财产安全。所以，在生产过程中，必须保证罐内废液定时或定位排出。

某大型化肥厂，制氨工艺分四段：

1、加热固体胺盐和碱的混合物：

反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

反应装置：固体+固体=气体

2、加热浓氨水：

反应原理：NH3*H2O==△==NH3↑+H2O；

3、浓氨水中加固态碱性物质：

反应原理：浓氨水中存在以下平衡：

NH3+H2O=(可逆)=NH3·H2O=(可逆)=NH4+ +OH-

4、工业合成氨：N2+3H2==2NH3 反应需要高温高压，催化剂。

本期案例中客户使用的高压气液分离器，在前两段装置中有预留法兰孔，可以安装法兰管，选择磁浮子液位计，当显示或观察罐内液位升高到某一位置，人工或自动打开罐底出液阀排出废液。

而后的三段、四段装置为16Mn钢锻造而成，装置上无预留孔，无法安装插入式或投入式液位仪表，如浮力式、双法兰、雷达等；且罐底接地，外测式液位计也无法使用。

罐内废液高度难以估计，企业只能采用人工定时开阀的方式排液。这种处理不仅耗费人工，且存在人为操作带来的误时及失误隐患，也阻碍了企业实现完全自动化管理与控制，降低了生产效率。

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01 全面分析、难点梳理

罐内高压，无预留孔

三罐13.5MPa，四罐27.6MPa，为保安全不能开孔，只能采用隔离式液位仪表；

罐体直径较小、壁厚较大

罐体直径444mm，不足半米，壁厚40mm，较大；

罐内介质、介质状态复杂

罐内介质含氢气、 氮气、甲烷气、氩气、水等； 罐内介质状态多样，气液混合分离，液体中可能存在气泡，会产生大量干扰信号。

02 定制策略、保证稳定

经过尝试，传统的隔离式外测液位计和外测液位开关都不能完全满足现场的测量要求。定华电子设计出的全新ELL-SA-QE型外测液位开关，针对壁厚大、直径小导致信号小、稳定性一般的问题，采用了全新一代的测量探头，针对该工况优化探头技术性能，改进探头结构，增大探头与罐壁的接触面，提高信号强度，保证了信号的长期稳定；

△3段分离器应用图

△4段分离器应用图

针对罐内介质复杂，存在大量干扰信号的问题，全新ELL-SA-QE型外测液位开关在原有的“微振动分析技术”和“变频超声波技术”上增加了“多源信息融合算法”，多重保障下，仪表的稳定性再次提升。

03 调试运行、助力改造

定华电子拥有全国范围内售前售后服务系统，针对特殊疑难工况，会第一时间响应，安排区域客服人员和技术人员快速上门调试，保证测量精准稳定。

ELL-SA-QE型外测液位开关持续稳定地输出有液、无液信号，方面用户后期加入调节阀，实现自动控制开阀排液，提升企业自动化，提高生产效率。

该公司全部8套设备均采用ELL-SA-QE型外测液位开关，至今已试运行3个月，现场使用人员反馈，仪表运行稳定、无故障、无需人工干预，调节阀开启、关闭准确，废液排出安全、可靠！

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