技术问答

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  • 白炭黑生产中PH 的测量(下)

    整个工艺过程中溶液的PH值至关重要,由于每次所加酸碱溶液的浓度不同,使得每次生产中溶液PH值和浓度并无系统关联。同时搅拌釜式反应器是一个非线性且滞后较大的反应过程,酸碱流量稍微过量就会引起PH值和浓度的很大变化,人工手动控制添加的酸碱流量不稳定,很容易出现产量质量不稳定。因此需要自动化控制测量PH值。


    在沉淀法生产白炭黑的工艺中,PH值的测量环境有几个特点:
    1. 由于反应釜内的环境为强碱/强酸环境,对PH传感器的腐蚀性比较强;
    2. 反应过程中反应釜内物质为糊状物,极其容易粘附在传感器的表面,影响传感器检测的准确度;

    3. 待反应结束后,时间稍长糊状物容易干结包裹在传感器的表面,影响下一次测试的准确度,传感器位于反应釜内不便于清洗,而且清洗时容易损坏传感器;

    自控设计方案:
    1. 利用采样泵将反应物抽出通过管道再送回反应釜内,以免造成浪费;
    2. 在水平管道上安装PH传感器,避免了传感器长期浸泡在强酸/强碱的环境中,减少了传感器的损耗;
    3. 通过特别设计的流通池,在设定的时间利用冲洗泵抽取清水对PH传感器进行冲洗,冲洗过程中利用电磁阀控制物料管路和冲洗管路的关闭,这样一方面既能保证测量的准确度并减少传感器的损耗,增长了传感器的使用寿命,同时不会让清洗水流入到物料内。

  • 白炭黑生产中PH的测量(上)

    白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。

    白炭黑作为一种环保、性能优异的助剂,主要用于橡胶制品(包括高温硫化硅橡胶)、纺织、造纸、农药、食品添加剂领域。

    白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。
    气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子(粒径小于100nm),无毒,有巨大的比表面积。气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅,产品纯度可达99%,粒径可达10~20nm,但制备工艺复杂,价格昂贵。气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂,超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。
    沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑,前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅,后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。
    沉淀法白炭黑生产的过程中,主要工艺流程可概括为:

    1.加底水,底碱调整到给定的碱浓度;

    2.酸碱并流,使PH值稳定在11.00~12.00之间;

    3.加酸酸化,PH值降到4.00~5.00时停酸;

    4.熟化过程。

  • 湿法脱硫仪表选择(下)

    3.液位测量仪表

    压式液位计和超声波液位计。


    超声流液位计与容器内壁之间的距离应大于最大测量距离处的波速半径,且应避开进料口。波速传输范围内不应有液位界面外的其他物体。

    差压式液位计测量中,如果搅拌器停止,浆液沉积,密度会发生变化,压力膜盒感受到的压力变化,显示会产生一定的误差,精确度没有超声波液位计好。而在超声波液位计测量中,搅拌器运转会产生大量的水雾,影响声波的反射强度,从而影响到液位测量的准确度。


    4。压力及温度变送器

    压力变送器-烟气、泵出/入口、仪表风压力。

    测量烟气/仪空压力:烟气压力通常压力不会大于 10KPa,仪表空气压力小于10bar。烟气中含有SO2和NOx。测量中烟气温度和粉尘都不是问题,导压管向上走就可以,通常不需要选用带膜盒的单法兰的压力变送器,316L材料即可。



    差压变送器-过滤器、烟气差压、吸收塔液位

    温度变送器-主要用来测量烟道进出口烟道温度,以PT100热电阻为多。




  • 湿法脱硫仪表选择(中)

    2.密度测量仪表

    吸收塔浆液密度计控制着塔内石膏浆液的排放,保持塔内物料的平衡。若浓度低于某一定值,浆液需打回吸收塔再循环,若浓度高于设定值,则打至一级脱水系统。如果显示不准确,特别是显示数值偏低时,容易造成由于实际液位偏高造成的浆液倒灌等影响脱硫系统安全运行的问题,密度计显示不准确,还容易造成塔内浆液排出难以控制,特别是在显示密度偏低的情况下,塔内实际密度较高,可能会造成浆液浓度过饱和度偏高,出再严重的结垢现象。

    吸收塔浆液的密度一般有三种不同的测量仪表:

    (1)。 压力式测量。通常现场用两个单法兰液位计组合测量,在DCS中通过两个单法兰测量到的液位差来计算浆液的密度;还有一种制作成一体的有两个压力膜片的管道式在线密度计,测量原理和用两个单法兰液位计一样。

    (2)。 在线音叉式密度计:音叉密度计利用频率追踪技术而生产的高精度,高适用性的振动原理密度计。音叉密度计传感器是由二个压电晶体组成,一个压电晶体产生振动,另一个压电晶体检测振动,音叉传感器内置温度传感器,对压电晶体的振动进行温度补偿。产品设计采用插入式安装,广泛适用于管路,开阔的罐体容器和封闭的罐体容器中的介质密度检测。

    (3)。 科氏力质量流量计:流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力,它是科里奥利在1832年研究轮机时发现的,简称科氏力。在1977年由美国高准(Micro Motion)公司的创始人根据此原理研发出世界上第一台可以实际使用的质量流量计。质量流量计以科氏力为基础,在传感器内部有两根平行的流量管,中部装有驱动线圈,两端装有检测线圈,变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时,振动管作往复周期振动,工业过程的流体介质流经传感器的振动管,就会在振管上产生科氏力效应,使两根振管扭转振动,安装在振管两端的检测线圈将产生相位不同的两组信号,这两个信号的相位差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。计算机解算出流经振管的质量流量。不同的介质流经传感器时,振管的主振频率不同,据此解算出介质密度。安装在传感器器振管上的铂电阻可间接测量介质的温度。



  • 湿法脱硫仪表选择(上)

    火电厂烟气脱硫系统中的测量仪表对于监视和控制整个工艺过程至关重要,湿法脱硫系统的工艺过程较为复杂,工艺介质即脱硫浆液的特殊性:

    (1)浆液中含有硫酸根及亚硫酸根,呈弱酸性,pH 值一般在5.2~6.2之间;

    (2)浆液中含有2%的氯离子和氟离子,会加速酸腐蚀;

    (3)石灰石浆液对仪表的腐蚀、磨蚀,悬浮固体的沉积,结垢等,对仪表有特殊的要求,所以,仪表选型应最大限度地考虑其可用性、可靠性和可控性。

    1.PH值测量仪表

    吸收塔浆液的pH值反映塔内浆液的酸碱度,与入口原烟气SO2浓度、脱硫效率及石灰石浆液浓度共同控制石灰石的加入量。如果显示数据不准确,直接影响石灰石的加入量,如pH显示偏低(实际正常),导致石灰石浆液的加入量增大、石膏中的碳酸钙含量增加,石膏的品质下降,石灰石利用率降低,影响脱硫运行的经济性;反之,如果显示偏高,石灰石的加入量减少,严重时影响脱硫效率降低,且长期的低pH值浆液,还会导致塔内搅拌器、浆液循环泵、排出泵等金属过流部件的腐蚀,缩短设备的使用寿命,增大脱硫运行的成本,同时也使脱硫系统的安全经济运行难以保证。


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