氯堿行業(yè)中在線 pH和ORP分析儀已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于鹽水精制、膜法脫硝、電解槽、淡鹽水脫氯等生產(chǎn)過程，幫助企業(yè)提高鹽水純度，促進(jìn)生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
如今，另一種在線分析技術(shù)感應(yīng)式電導(dǎo)率正越來越多地使用在氯堿生產(chǎn)工段，比如次氯酸鈉生產(chǎn)監(jiān)控?zé)龎A殘留濃度，干燥檢測(cè)濃硫酸濃度變化和鹽酸合成檢測(cè)鹽酸濃度等工藝點(diǎn)。
本文將著重介紹感應(yīng)式電導(dǎo)率如何在次氯酸鈉生產(chǎn)和干燥過程中發(fā)揮作用，以及感應(yīng)式電導(dǎo)率測(cè)量的基本原理。
01
次氯酸鈉生產(chǎn)監(jiān)控?zé)龎A殘留濃度
吸收堿液由塔底流出至吸收堿液低位槽，再經(jīng)吸收堿循環(huán)泵輸送至吸收堿冷卻器冷卻后返回塔頂，進(jìn)行下一輪吸收。反應(yīng)過程如下：
2NaOH + Cl2 => NaOCl + NaCl + H2O#FormatImgID_1#
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(dǎo)率測(cè)量值能夠反映燒堿吸收溶液和副產(chǎn)物的離子總濃度。
隨著燒堿溶液消耗，電導(dǎo)率值通常會(huì)下降。同時(shí)，隨著導(dǎo)電性產(chǎn)品的濃度提高，電導(dǎo)率下降速度放緩。但是，燒堿的導(dǎo)電能力比無機(jī)鹽產(chǎn)品更強(qiáng)，因此隨著化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，可以觀察到電導(dǎo)率數(shù)值持續(xù)下降。
在特定濃度下，燒堿溶液開始失效，無法吸收。電導(dǎo)率測(cè)量能夠判斷該值，隨后啟動(dòng)排放吸收液，同時(shí)添加新鮮溶液，也可以通過電導(dǎo)率計(jì)算得出殘留的燒堿濃度。
該點(diǎn)通常還會(huì)結(jié)合ORP參數(shù)測(cè)量，ORP數(shù)值上升，意味著次氯酸鈉濃度上升。如果是連續(xù)型生產(chǎn)，往往只采用ORP測(cè)量，控制在穩(wěn)定的ORP范圍，確保產(chǎn)品濃度。
電導(dǎo)率與酸堿濃度對(duì)應(yīng)關(guān)系
氯qi干燥檢測(cè)濃硫酸濃度
02
電解產(chǎn)生的氯qi含有大量水蒸氣，對(duì)后續(xù)的輸送管道和壓縮機(jī)具有強(qiáng)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qi中的含水量。
隨后氯qi進(jìn)入填料塔底部，由下至上地經(jīng)過填料層與塔頂噴淋下來的98%硫酸，硫酸充分接觸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(jiān)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(jī)和管道。
此時(shí)可以用感應(yīng)式電導(dǎo)率來監(jiān)控硫酸濃度變化。硫酸濃度與電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)曲線為3個(gè)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(yīng)的濃度曲線,然而大多數(shù)的儀表只能選擇一條曲線。
氯qi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(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換曲線?？梢允褂媚軌蛲瑫r(shí)設(shè)置兩條曲線的變送器，并且具有兩路模擬輸出，控制系統(tǒng)根據(jù)兩路模擬信號(hào)輸出變化，自動(dòng)選擇合適的測(cè)量曲線。
梅特勒-托利多解決方案
感應(yīng)式電導(dǎo)率測(cè)量系統(tǒng)包含感應(yīng)式傳感器InPro7250與變送器M400 IND。
Inpro7250用以與溶液接觸, M400 IND轉(zhuǎn)換信號(hào)供控制系統(tǒng)使用。感應(yīng)式傳感器由兩個(gè)環(huán)形線圈組成，封裝在耐化學(xué)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(dǎo)電溶液中后，產(chǎn)生電流回路，電流值與溶液的電導(dǎo)率成正比(參見下圖)。
感應(yīng)式電導(dǎo)率傳感器設(shè)計(jì)圖
Inpro 7250
InPro7250 PFA感應(yīng)式電導(dǎo)率傳感器，無懼污垢，是強(qiáng)導(dǎo)電溶液的理想之選! 由耐化學(xué)腐蝕的PFA制造，*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(shí)選擇a路輸出為H2SO4-3曲線，b路輸出為H2SO4-2曲線。如果實(shí)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(shí)DCS判斷接受a路輸出信號(hào)。如果實(shí)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(shí)DCS判斷接受b通道輸出信號(hào)。這樣通過一套測(cè)量系統(tǒng)就能跨越兩個(gè)曲線段，監(jiān)控硫酸濃度從98%下降至75%的過程。
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感應(yīng)式電導(dǎo)率在線分析具備堅(jiān)固、耐腐的特性，特別適合應(yīng)用于惡劣、強(qiáng)腐蝕的環(huán)境中，在氯堿的游離氯，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿的環(huán)境中尤為如此。感應(yīng)式電導(dǎo)率可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
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