对环境有害、具有腐蚀性或有毒的气体被大量用于工业生产过程中。为了保护人类和环境,这些气体必须遵守严格的法规,特别是气体洗涤器必须满足的净化标准。
在各种(化学)生产过程中,对环境有害或有毒的气体要么是起始原料,要么作为副产品产生。
气体洗涤器或湿式洗涤器在全球范围内被用于转化这些气体,以消除紧急情况下对人类和环境造成的危险(紧急气体洗涤器),或净化工艺气体中的无用气体成分,以便进一步处理(例如:Benfield 工艺气体洗涤器)。
使用洗涤液(如苛性钠)将待净化气体转化为无害成分,使其不再对环境或工艺造成危害。这些成分通常是水和盐,便于进一步处理。许多气体洗涤器使用烧碱(NaOH)作为洗涤液。为了达到最佳的洗涤效果,必须对烧碱进行精确监控。 LiquiSonic®测量系统非常适合这种监测。
在有效使用洗涤液的同时确保有毒成分的完全转化,常常给工艺工程师带来难题。洗涤器的效果取决于洗涤液(如苛性钠)的精确用量。可以使用各种测量方法来监测浓度,但这些方法往往无法提供充分的结果。有几种常用的洗涤液监测方法,但在实际应用中都有很大的缺陷:
使用 pH 值测量进行监测
由于测量条件具有腐蚀性,在线 pH 探头的使用寿命非常有限,需要定期维护。此外,由于没有针对洗涤液和盐分的选择性浓度显示,用户在解释 pH 值结果时也面临挑战。因此,尽管苛性钠的浓度过低,测量的 pH 值仍有可能使用户产生错误的安全感。此外,这种测量方法还无法得知所产生盐类的不同浓度。不过,这一点是绝对必要的,尤其是在分析盐类时。
用于控制洗涤液的电导率
在线电导率仪也有类似的问题:物理量(电导率)既受洗涤液本身的影响,也受所形成的盐分的影响。不可能同时考虑这两个因素。通常需要进行取样和实验室测量,如耗时且成本高昂的滴定法,才能确定准确的浓度。因此,很难确定洗涤液的确切浓度。
在线精确测定洗涤液的密度和浓度
为了准确测定洗涤液和盐的浓度,必须将两种测量方法结合起来。只有使用声速和电导率相结合的测量设备,才能可靠、准确地分析烧碱和氯化钠等多组分混合物。
这种理想的方法结合了物理原理,并利用了声速和电导率对工艺液体中浓度水平变化的不同反应。这样就能精确测定两种浓度,优化洗涤过程。
气体洗涤器监测的客户利益
在确定洗涤液浓度时,LiquiSonic®凭借其坚固耐用的传感器设计,使易损件和维护工作变得多余,给人留下深刻印象。测量系统采用即插即用的配置方式,测量结果准确度高,工艺使用寿命长,令全球客户赞不绝口。
精确测定浓度可有效防止配料不足,并能对工艺中断做出最快反应。通过自动快速计量烧碱等,可以防止氯气泄漏等事故的发生。全面的诊断工具和数据记录是 HSE 管理的重要工具。
LiquiSonic®的在线测量取代了取样和耗时的实验室测量 , 最大程度地降低了材料成本。
气体洗涤器工艺中的 LiquiSonic®(例如:光气气体洗涤器)
光气在许多塑料的生产中被用作起始原料。在紧急情况下,多余的气体被送入紧急气体洗涤器,在那里用烧碱中和,生成氯化钠(NaCl)和碳酸钠(Na2CO3)。为确保吸收所有光气,必须将苛性钠的浓度保持在最大吸收范围内。
为此,必须监控烧碱和盐化合物的浓度。如果苛性钠的浓度过低,光气就不再能被充分吸收,从而引发安全事故。必须增加剂量。
如果溶液中的盐浓度过高,则必须避免结晶。这就需要利用实时数据进行精确的在线测量。
使用 LiquiSonic®可以轻松实现在线精确测量和自动加料。
安装测量技术
LiquiSonic®管道传感器和浸入式传感器可直接安装在主管道上,非常方便。无需额外的旁通装置。标准安装点为循环回路。LiquiSonic®控制器 40与LiquiSonic®传感器和第二个物理变量(电导率)的测量单元相连。实时测量值可通过 Profibus DP 或 Modbus TCP 等各种接口传输至过程控制系统。
典型测量范围
- 浓度范围 NaOH:5 至 20 m%
- 浓度范围Na2CO3:5 至 15 m%
- 温度范围:30 至 60 °C