硫酸濃度線上檢測儀

硫酸濃度線上檢測儀

硫酸或發煙硫酸在很多行業套用,不論是濃縮形式還是稀釋的。在實際中,硫酸可以在實驗室中用中和滴定法來測量。但對於濃硫酸和發煙酸,滴定法已不能滿足線上生產工藝的要求,易滯後,繁瑣,工藝需要可靠的實時的過程控制。其他測量方法,如電導率感測器或科氏流量計對於特定套用缺乏敏感性,甚至在高濃度時沒有反應。美國Electron Mchine Corp 研發出全程測量控制的新方法,微處理器的臨界角折光儀,即可用於測量工藝過程流體的折光率,也可作為故障指示器或完整的工藝過程控制系統的有機組成部分。MPR E-Scan是當前中國市場上測量93,98硫酸精度最高的實時過程分析儀。

硫酸濃度線上檢測儀
1. 簡介
硫酸是一種非常重要的化工生產原料被用於不同的化學品生產中,如:化肥的生產;磷酸,鹽酸的生產;含硫化合物的合成(染料,柔軟劑,表面活性劑,炸藥,纖維,藥品,塑膠等);人造絲和纖維膠的生產;氧化鈦的生產(塗料廠);硫酸鈉(玻璃廠和清潔劑產品)和硫酸鋁的生產;Battery電池酸液;乾燥劑;煉鋼廠中的酸缸
硫酸的化學式是:H2SO4,99.99%的硫酸無色無味的油狀液體,有強吸水性,能與水以任意比例混合,混合過程中放出大量的熱。硫酸和發煙硫酸能瞬間破壞任何棉質織物。用濃硫酸來吸收SO3,然後用水稀釋調節到所需要的濃度。因此在這個調節的過程中,對硫酸濃度進行線上的監控就很必要。
2.硫酸的濃度測量

硫酸水溶液的濃度表示為H2SO4%
下圖表示:在20℃時的0.00%--100%硫酸折光/濃度關係曲線
硫酸折光線性圖硫酸折光線性圖

發煙硫酸的濃度是根據在100%的硫酸中所含的“自由態SO3”含量來表示其強度;所以“發煙硫酸-40”是表示在100%的硫酸中含有40%的自由態SO3(相當於用滴定法得出的109%H2SO4的結果)。

%自由態SO3 相當於%H2SO4
0 100.00
10102.25
20 104,50
30 106.76
40 109.01
50111.26

60 113,51
70 115.77

發煙酸折光線形圖發煙酸折光線形圖

發煙酸計算方法,“發煙硫酸線性”圖中是SO3在100%H2SO4中的質量含量濃度,這個濃度和我們通常所說的發煙硫酸的濃度之間是這樣換算的,X1=4.444*(X-100),例如,20%SO3含量的發煙硫酸,相當於我們通常所說的104.5%的發煙硫酸。即:X1=20=4.444*(X-100)=4.444*(104.5-100)。

3. 測量原理

從LED(見圖)發射出來的光束從稜鏡上表面進入稜鏡,不同角度的光在稜鏡和介質接觸的表面發生反射或折射。反射回來的光束被2048像素的CCD感測器接收,儀器依此判斷被測介質的折光率/濃度/固形物含量/brix等。

折光儀原理折光儀原理

4. 安裝方式

最初生產硫酸的原料是燃燒單質硫或含硫的礦所產生的二氧化硫(SO2)。二氧化硫與氧氣以五氧化二釩為催化劑反應生成三氧化硫。經過三層催化劑層反應後,大多數的SO3從反應的混合物中逸出並進入到第一個吸收塔,而剩下的SO2和O2則繼續在五氧化二釩催化下進行反應,生成的SO3被第二個吸收塔吸收。對SO2的轉化率為99.6%到99.7%。在中間和最後的吸收塔中,用98%到100%的硫酸來吸收三氧化硫,使之變成發煙硫酸。(用大氣中的水汽來吸收多餘的三氧化硫)。最後發煙硫酸或濃硫酸被稀釋成所需要的濃度。
線上H2SO4濃度測定根據不同的濃度要求,可以選擇安裝各線性關係不同的感測器。在任何需要測試濃度為0.00~88.00%,90.00—99.99%硫酸的地方,可以在旁路或管道上安裝E-Scan感測器。在這種情況下,必須使用ALLOY20合金材質的E-Scan感測器來防止硫酸腐蝕。測發煙硫酸,感測器材質ALLOY20合金。
提供不同的安裝適配裝置,滿足不同的安裝方式和使用要求。可以是標準的,也可以為用戶特製。如直接安裝在管路上,或帶法蘭盤的管上,或容器上.....。其製做材料可選。稜鏡的自動清洗裝置也可安置其中。對特殊的套用,我們可設計專用安裝方式和稜鏡清洗系統。E-Scan感測器分標準型和加長型,標準型為管道安裝,加長型為反應釜安裝。

感測器感測器

管道安裝方式的多樣性,以滿足用戶過程控制要求。

spoolspool
適配器適配器
安裝適配器安裝適配器
自動清洗適配器自動清洗適配器

5.測量範圍:
工藝溫度:0~150℃
濃度:0.00~88.00%w/w90.00%-99.99%H2SO4發煙酸:100.00%-115.00%
信號輸出:4--20ma和RS232;
接觸樣品部分材質:人工藍寶石/316SS;
電子顯示操作箱防護等級:NEMA4X;
探頭材質:316SS,防護等級:NEMA4X;
內置2組報警,內置自診斷功能;
稜鏡自動清洗程式(硬體選購),顯示器輸出保持功能;
電源:110/220VAC、50/60HZ;
標準連線電纜:6米(20ft)

6.詳細規格:

測量精度 R.I.:±0.000075;質量百分比濃度:±0.05%
解析度/測量範圍 R.I.:0.0001/1.3330-1.5480;濃度:0-100.00%/±0.05%
重複性和靈敏度 均優於0.05%
回響時間 控制器 250ms--3min可調;測試探頭:﹤500ms
過程工作溫度 高達150℃
工作壓力 10bar在120℃時
環境溫度0--50℃
微處理器 INTEL386SX,25MHZ
連線電纜 標準6米,最長152米可選
探頭材質/防護 316SS、Sapphire、Teflon、Viton/NEMA4X
輸出信號 4--20MA、0-10VDC可選:4--20MA隔離或0--20MA隔離
電源 110/220VAC、50/60HZ、50VA

7.鮮明的優點:
A、出廠校準和自動溫度補償,直接投入使用,無需現場校準;
B、分體式設計,產品更耐震動和高溫、測試更穩定、使用壽命更長;
C、光學系統完全密閉,杜絕外界光線干擾;
D、內置溫度感測器,杜絕溫度感測器意外損壞;
E、標配溫度信號模擬輸出,便於客戶集成控制;
F、測量值歷史曲線記錄,測試穩定性一目了然;
G、大尺寸高清晰度背光彩色LCD顯示;
H、可選本安型探頭感測器;
J、標配帶清洗外接接口安裝底座,可能的清洗方便直接;
K、E-Scan感測器能夠測量濃度90.00~99.99%範圍的硫酸。這個濃度範圍是工業生產硫酸的過程中最關心的部分,而用電 導
率測量方式是無法測量的。
L、在稀釋濃硫酸或發煙硫酸的過程中,監控硫酸濃度,提高生產效率。

8.概要:
在硫酸的生產過程中,線上折光儀測量設備為監控生產提供準確的數據。簡單、剛性、準確的套用方法。

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