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{超級干貨}氯堿行業“降本增效”的新型解決方案,就在這里!

供稿:梅特勒-托利多國際貿易(上海)有限公司 過程分析產品 2019/3/25 17:40:12

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  • 關鍵詞: 氯堿行業 感應式電導率
  • 摘要:本文將著重介紹感應式電導率如何在次氯酸鈉生產和氯氣干燥過程中發揮作用,以及感應式電導率測量的基本原理。


氯堿行業中在線 pH和ORP分析儀已經廣泛地應用于鹽水精制、膜法脫硝、電解槽、淡鹽水脫氯等生產過程,幫助企業提高鹽水純度,促進生產效率,延長設備使用壽命。


如今,另一種在線分析技術感應式電導率正越來越多地使用在氯堿生產工段,比如次氯酸鈉生產監控燒堿殘留濃度,氯氣干燥檢測濃硫酸濃度變化和鹽酸合成檢測鹽酸濃度等工藝點。


本文將著重介紹感應式電導率如何在次氯酸鈉生產和氯氣干燥過程中發揮作用,以及感應式電導率測量的基本原理。

次氯酸鈉生產監控燒堿殘留濃度


氯氣進入氯氣吸收塔下部,與塔上部噴淋的循環冷卻堿液逆流接觸吸收,在吸收器部分發生化學反應生成次氯酸鈉。

吸收堿液由塔底流出至吸收堿液低位槽,再經吸收堿循環泵輸送至吸收堿冷卻器冷卻后返回塔頂,進行下一輪吸收。反應過程如下:

2NaOH + Cl2 => NaOCl+ NaCl + H2O

在該過程中需要了解燒堿的吸收能力,殘留燒堿含量和次氯酸鈉濃度。電導率測量值能夠反映燒堿吸收溶液和副產物的離子總濃度。

隨著燒堿溶液消耗,電導率值通常會下降。同時,隨著導電性產品的濃度提高,電導率下降速度放緩。但是,燒堿的導電能力比無機鹽產品更強,因此隨著化學反應繼續進行,可以觀察到電導率數值持續下降。


在特定濃度下,燒堿溶液開始失效,無法吸收氯氣。電導率測量能夠判斷該值,隨后啟動排放吸收液,同時添加新鮮溶液,也可以通過電導率計算得出殘留的燒堿濃度。

該點通常還會結合ORP參數測量,ORP數值上升,意味著次氯酸鈉濃度上升。如果是連續型生產,往往只采用ORP測量,控制在穩定的ORP范圍,確保產品濃度。

電導率與酸堿濃度對應關系


氯氣干燥檢測濃硫酸濃度

電解產生的氯氣含有大量水蒸氣,對后續的輸送管道和壓縮機具有強烈的腐蝕作用。因此需要采用降溫措施減小飽和水蒸汽分壓,減少氯氣中的含水量。

隨后氯氣進入填料塔底部,由下至上地經過填料層與塔頂噴淋下來的98%硫酸,硫酸充分接觸氯氣吸收所殘留的水分,如果硫酸濃度降至75%,將其泵至稀硫酸貯槽。

在該工段必須監控硫酸濃度變化,否則硫酸濃度下降至75%后將不具備吸收水分的能力,造成干燥效果差,腐蝕昂貴的壓縮機和管道。

此時可以用感應式電導率來監控硫酸濃度變化。硫酸濃度與電導率對應曲線為3個分段式曲線,比如H2SO4-1(0-30 %), H2SO4-2(32-84 %), H2SO4-3(92-99 %),需要在變送器中選擇相應的濃度曲線,然而大多數的儀表只能選擇一條曲線。

氯氣干燥過程硫酸濃度變化范圍跨越了H2SO4-2(32-84 %),H2SO4-3(92-99 %)曲線,變送器不能實現自動切換曲線。可以使用能夠同時設置兩條曲線的變送器,并且具有兩路模擬輸出,控制系統根據兩路模擬信號輸出變化,自動選擇合適的測量曲線。

梅特勒-托利多解決方案

感應式電導率測量系統包含感應式傳感器InPro7250與變送器M400 IND。

Inpro7250用以與溶液接觸,M400 IND轉換信號供控制系統使用。感應式傳感器由兩個環形線圈組成,封裝在耐化學腐蝕的聚合物外殼中,無任何裸露的金屬材料。傳感器放入導電溶液中后,產生電流回路,電流值與溶液的電導率成正比(參見下圖)。

感應式電導率傳感器設計圖


Inpro 7250

InPro7250 PFA感應式電導率傳感器,無懼污垢,是強導電溶液的理想之選! 由耐化學腐蝕的PFA制造,完全消除傳感器腐蝕問題!

M400 IND

M400 IND是一款有四路模擬輸出的變送器,在配置時選擇a路輸出為H2SO4-3曲線,b路輸出為H2SO4-2曲線。如果實際濃度范圍落在曲線-3,a路模擬量輸出大于3.8mA,b路輸出固定為20.5mA,此時DCS判斷接受a路輸出信號。如果實際濃度范圍落在曲線-2,a路模擬量輸出固定為3.8mA,b通道模擬量輸出小于20.5mA, 此時DCS判斷接受b通道輸出信號。這樣通過一套測量系統就能跨越兩個曲線段,監控硫酸濃度從98%下降至75%的過程。

感應式電導率在線分析具備堅固、耐腐的特性,特別適合應用于惡劣、強腐蝕的環境中,在氯堿的游離氯,強酸,強堿的環境中尤為如此。感應式電導率可有效提高產品質量,加快生產效率,延長設備使用壽命。

欲了解更多“用于化學過程和惡劣環境的可靠解決方案”,請點擊如下鏈接:

https://www.mt.com/cn/zh/home/perm-lp/product-organizations/pro/solution-for-chemical-processes.html

審核編輯(王靜)
更多內容請訪問 梅特勒-托利多國際貿易(上海)有限公司 過程分析產品(http://c.gongkong.com/?cid=44894)

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