在钛白粉的生产流程中会涉及各种酸、碱参与反应，流程中的液体物料大都有腐蚀性，这对雷达液位计的长期抗腐蚀性提出了很高的要求。本文介绍了西门子LR250全塑封型雷达在河南佰利联化学股份有限公司钛白粉生产线上的成功应用，解决了钛白粉反应釜的液位测量难题。

河南佰利联化学股份有限公司是一家专注于钛、锆精细粉体材料研发制造的大型无机精细化工企业，主营钛白粉、锆制品、硫酸等三大系列产品，生产规模均处全国前列。产品畅销全国，并出口美国、日本、巴西等几十个国家和地区，中国最大的钛白粉出口企业。具备10万t/a单套硫酸法钛白生产线的设计、安装能力，是我国塑料异型材、化妆品、非颜料型钛白粉、氯氧化锆、二氧化锆、硫酸锆、碳酸锆等锆制品和硫酸铝国家和行业标准的主要起草单位。

西门子雷达液位计广泛应用在河南佰利联化学股份有限公司的硫酸法钛白生产线、氯化法钛白粉生产线和其附属产品的生产线上。截至到2014年已应用了136台LR200雷达液位计，417台Probe LR雷达液位计，102台LR250雷达液位计（其中LR250全塑封型50台），还有26台LVL200和37台Probe LU超声波液位计，使用效果良好。

钛白粉生产工艺中的液位测量挑战

在钛白粉的生产流程中会涉及各种酸、碱参与反应，流程中的液体物料大都有腐蚀性，这对雷达液位计的长期抗腐蚀性提出了很高的要求。如图1，钛白粉生产线上的酸、碱储罐。

除此之外，钛白粉浆料有较强的黏附性，反应过程中伴有高温和较强的水蒸汽，极易产生挂料和冷凝水，有的工况用低频雷达液位计1周就需要清理一次天线，因此需要雷达液位计有较强的抗挂料性能。如图2，常规雷达液位计天线表面挂料严重。

另外，为了加速反应工艺中很多罐体内部设有搅拌器帮助反应，底部设加热盘管维持反应温度，这些都给雷达物位计的测量造成了很大的干扰。

钛白粉的生产以间歇法操作为主，工艺复杂，需要近二十几道工艺步骤，每一工艺步骤必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉以满足颜料的最优性能，因此生产中的准确的液位测量和可靠的过程控制就显得尤为重要。

解决方案及客户收益

针对钛白粉工艺中的物位测量的种种挑战，西门子向用户推荐了LR250全塑封型雷达液位计。2014年3月，西门子为河南百利联公司提供了两台LR250全塑封型雷达液位计，应用在其硫酸法钛白粉生产线中。

如图3，钛白粉反应釜为液位测量的难点，常规雷达液位计在使用2周后就会出现测量值跳动、失波等失真现象，需要操作人员频繁的维护和调试。此前，在钛白粉反应釜中曾使用过多种连续物位测量技术，包括：导播雷达、电容、微波雷达、超声等，但都无法保证可靠、准确的物位监测量，还经常出现过1天清理1次雷达天线的情况。

西门子LR250全塑封型雷达液位计在长达5个月的试用中，不仅实现了可靠的测量并且免维护，客户非常满意。如图4，LR250全塑封型雷达液位计钛白粉反应釜应用。

现场应用挑战1：腐蚀、高温

由于硫酸法钛白粉生产是加入硫酸进行酸解反应，因此工艺中的物料大都有腐蚀性并伴有高温。

LR250全塑封天线设计采用PTFE天线表面具备良好的化学兼容性，并且天线内部采用了市面上独一无二的无缝全塑封结构，这种结构不会因过程温度、压力变化而在天线内部产生缝隙，导致过程介质在天线内部黏附从而使雷达失波，极大地增加了长期可靠性，并减少了维护量。

现场应用挑战2：物料黏附、冷凝水

钛白粉反应釜中，钛白粉浆料有较强的黏附性，再加之采用蒸汽伴热工艺，如图5钛白粉反应釜产生的水蒸汽，这使得反应釜罐顶以及雷达液位计的天线表面冷凝水和挂料严重。

LR250优异的全塑封天线设计采用PTFE天线表面，PTFE是一种特氟龙材质，有良好的抗挂料性能。并且LR250全塑封雷达具备西门子专利的“过程智能信号处理技术”，其中的“动态TVT曲线功能”可自动地根据工况调整回波选取的阈值，在复杂工况（例如挂料导致真实回波信号变弱）时自动降低阈值保证雷达不会失波，从而实现真正的智能化测量和免维护。这也是用户在试用了5个月中没有任何维护还能有稳定、可靠的测量值的原因。

现场应用挑战3：罐体内三层搅拌器及其他障碍物干扰

钛白粉反应釜罐体中间有一个三层的搅拌器，图6钛白粉反应釜内的三层搅拌器，为了加速反应在罐底还布置加热盘管，这些给雷达液位计的测量造成了很大的干扰。

LR250全塑封型雷达液位计以高频25GHz技术所提供的8°窄波束角，很大程度上帮助电磁波避开罐体的固定障碍物。并且LR250全塑封型雷达具备西门子专利的“过程智能信号处理技术”，其中的“搅拌器识别”功能可以在有多层搅拌器的工况中实现对搅拌器以上和以下的液位的可靠测量；“自动虚假回波抑制”功能可实现对无限多个固定障碍物的包络功能，可对加热盘管或其他测量路径上的障碍物产生的虚假信号进行包络，消除其对测量的影响。

客户收益

经计算，与之前的液位测量技术相比较，LR250全塑封型雷达液位计在钛白粉反应釜的优异表现帮助用户减少停机检修时间10%、减少维护量98%、提升设备有效作业率15%，客户对产品质量的控制也大大提高了。LR250全塑封型雷达液位计为用户解决了其液位测量的最大难题，性能远优于相同工况下的其他品牌雷达液位计，赢得了用户的信任。

如图8为LR250全塑封型雷达液位计，在测试期间的中控室液位趋势图，液位测量稳定、可靠。基于LR250全塑封型雷达液位计在用户最具挑战的工况中实现了长达5个月的可靠测量且免维护，河南百利联公司在其后续的“6万?t氯化法钛白粉项目”以及“20万t/a钛白粉改造项目”中一并采购了西门子共计143套雷达液位计，其中SITRANS LR250全塑封型雷达液位计50台，预计2014年9月份现场安装。

SITRANS LR250全塑封型雷达液位计应用优势

SITRANS LR250全塑封型雷达液位计是西门子针对负责复杂的液位测量工况的优异产品，如图8 。2线制、回路供电，25GHz高频脉冲雷达，PTFE全塑封天线设计，SITRANS LR250全塑封型雷达液位计是现今针对强腐蚀性工况、高温高压工况、易产生挂料和冷凝水工况、以及带有搅拌器等较多障碍物的罐体中液位测量的首选。

SITRANS LR250全塑封型雷达液位计产品优势如下：

25GHz的高频率技术：提供了只用8°的窄波束角，很大程度上帮助电磁波避开罐体中的障碍物

采用PTFE天线表面：除了具备有良好的化学兼容性还有很好的抗挂料性能，有利于防止物料附着和冷凝水附着。

全塑封优化结构设计：使雷达天线内部没有任何产生挂料的空间，保证了长期使用下的测量稳定性，并极大的减少了维护量。

“过程智能信号处理”软件

1. 自动虚假回波抑制：可实现对无限多个固定障碍物的包络功能。

2. 动态TVT曲线：可自动的根据工况调整回波选取的阈值，在复杂工况回波信号弱时，自动降低阈值保证雷达不会失波，从而实现智能雷达测量和真正的免维护。

3. 搅拌器识别，可以在有多层搅拌器的工况中实现对搅拌器以上和以下的液位的可靠测量。

在如下应用领域发挥着其主要作用：

1. 强酸、碱腐蚀工况。

2. 挂料、冷凝水严重的工况。

3. 罐体内带搅拌器（多层或单层搅拌器）。

4. 低介电常数物料液位测量。

5. 罐体尺寸小，内部结构复杂。

结语

西门子SITRANS LR250全塑封型雷达液位及在此项目中解决了钛白粉浆料反应釜等带腐蚀性、易挂料和罐内结构复杂的工况中液位长期不能准确测量的难题，并且实现了免维护。