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解决检测电极的污染问题

2016-10-13 9:26:44  来源:深圳市怡华新电子有限公司  点击率:
字号: 13号字 16号字

 

解决检测电极的污染问题

钙化,堵塞和结垢会严重影响酸碱度检测电极的工作,尤其在工业企业烟气脱硫设备中对烟尘特性进行监控时.


 

钙化、堵塞和结垢会严重影响酸碱度检测电极的工作,尤其在工业企业烟气脱硫设备中对烟尘特性进行监控时。一种精心设计的酸碱度值检测方案能够对检测电极进行自动的清理和标定,尽管烟尘清洗后会产生的污泥般的刺鼻碱性溶液,但它能够明显降低仪器设备的维护保养费用。

工业化燃烧设备释放出来的烟尘不仅损害人的健康而且污染环境,同时也会严重影响检测烟尘有害物质的传感器、检测仪的工作。例如,在烟尘洗涤监控中的传感器很容易被酸、碱物质腐蚀,从而缩短了检测仪器设备的使用寿命,增加了检测仪器的维护保养费用。长期以来,烟尘监测仪器设备的自动清理和标定主要取决于所使用的检测仪器和元器件。金属球阀或者传感器的可换连接件的锈蚀,运动部件因严重结垢而卡死都是因为酸、碱介质的存在。虽然塑料的元器件能够抵抗腐蚀,但是它们承受大的机械负载和热负荷。

Knick电子检测仪器公司为用户提供了一种性能可靠的解决方案,能够定期自动清洁和标定pH值。这一烟气脱硫设备的pH值自动检测系统最大的优点在于能够更好的实现设备的维护保养,即使在流程设备生产运行时也可以进行维护保养。这一仪器单元由可更换仪表Geramat WA 150,分析检测仪Protos 3400和自动清洁、标定系统Unical 9000组成。


 

湿式清洗脱硫

湿式清洗是一种非常有效的烟气脱硫方法,是德国最常使用的烟气脱硫技术,使用这种技术能够清除掉烟尘中95%以上的硫化物。在清楚这些硫化物时,常常使用含碱的石灰水。在吸附塔或者洗涤塔中,含硫的烟气从塔的底部进入,与此同时含碱的石灰水由上而下喷洒到反应塔中,从而把大部分硫化物清除干净。烟气和含碱的石灰水反应之后会产生一种碱液,凝固之后生产石膏,可以在建筑中使用。清洁后的烟气可以直接排放到环境大气中。

连续的pH值检测

一般情况下,烟气脱硫可以分为两个除硫阶段,并需要对除硫后的污水进行化学净化处理。在进行烟气脱硫时,需要在3个不同的地点对pH值进行监控。烟气洗涤设备中的工作条件对pH值检测传感器提出了特殊的要求,要求烟尘中固体物质的含量为2%~15%,污泥沉积物具有强烈的腐蚀和磨蚀作用,碱性的洗涤液加剧了这些污泥的沉积和结壳。在第一除硫阶段会沉淀产生氯化氢、氟化氢和重金属,但不会形成硫化物。在向炙热的烟尘中喷入含碱的石灰水冷却后,第一个检测点检测到烟气的pH值会略微提高1%~2%。第二个检测点位于亚硫酸钙和石膏浆的回流循环装置中,经过主洗涤过程进一步的碱性液洗涤,对第二次洗涤的效果进行检测,烟气的pH值提高到了5.5~6.0,有效地生成了硫化物。进行连续的pH值检测是精确控制石灰水剂量的基础。第三个检测点是为了对强碱性污水排放进行监控。沉淀出石膏后的污水应是中性的,当含碱量过高时需要添加适量的硫酸。

自清洁功能

pH值检测传感器上常常会结有钙质沉积物,用户必须经常清理检测仪。但是,侵蚀性的洗涤液会缩短传感器的使用寿命。由Knick公司开发的pH值检测传感器自动清理系统将彻底解决这一问题,并明显降低传感器的维护保养费用。这一系统的关键核心是采用了用陶瓷材料WA 150制成的传感器隔离器,它能够定期自动地对传感器碱性清洁和计量检定。为了保护传感器、延长传感器的使用寿命,传感器的探头设置在隔离器的冲洗腔中,在检测时才插入到被测介质中,传感器的探头在被测介质中的时间很短。传感器的探头非常容易清理,传感器及其气动驱动装置可在有流程工艺压力的生产使用现场进行更换。所有的密封件和清洗腔都不需要使用专用工具进行拆装。这种传感器隔离器已经在恶劣的流程工艺环境中试用过,并经受了恶劣生产环境的考验,同时能够方便地更换受损的O型密封圈。传感器的外壳由一个几乎不会损坏的、可旋转的陶瓷外壳和一个耐腐蚀的、碳纤维增强的非移动式(PEEK)塑料外壳组成。研磨的、抛光了的密封面保证了整个系统的密封性。由于陶瓷材料硬度很高,因此具有剥蚀性的介质不会磨蚀光洁的密封面。

精确地控制

传感器伸出和退回的驱动装置由电-气动控制系统Unical 9000控制。这一电-气动控制系统可以对缓冲液和清洗液的输送泵进行控制,同时对上述溶液的储量进行监控,并在必要时发出报警提示。酸碱度检测系统的计量检定是全自动的,也可以按照流程设备特定的程序来完成,能帮助用户降低pH值检测传感器的维护保养费用。另外,这一控制系统还能可靠地对缓冲液输送泵、清洗液输送泵和冲洗液输送泵进行控制。这样可以避免所需介质的输送延误,例如缓冲液或者其他所需液体介质的输送延误。另外,这一系统还保证了pH值的检测精度。为了保证生产运行的可靠性,这种pH检测仪还采用了舌簧触点的非接触式极限位置识别装置。

清晰的数据记录

Protos 3400分析仪不仅为控制系统、分析仪提供电力能源,而且还把所有的检测数据都显示在显示屏上。它的Profibus现场总线接口能够与流程设备主控系统连接。pH值检测仪还有三个插接连接接口,可与不同的检测仪和辅助模块连接。本文所描述的酸碱度检测中,一台检测仪管理两个检测点的pH值检测数据。在智能存储卡的帮助下,可以存储5组参数。集成式检测数据记录器和维修日志存储器的存储容量可以通过增加存储卡来扩展。

 

 

操作界面的结构一目了然,采用了图形和纯文本菜单,有6种语言可以选择。借助于传感器网络拓扑图显示方式,所有重要的传感器数据,例如梯度、零点、参比电极阻抗和玻璃电极阻抗等都可以一目了然。同时,操作人员也可以单独调用和阅读单个的检测数据。另外,Protos分析仪还允许设置单独的访问权限和密码保护。这样,每一个操作者只能访问与其工作有关的仪器功能,从而保证了仪器的操作安全和功能安全。

在需要的时候,整个系统可以集成到Profibus PA现场总线系统中。通过具有实际检测位置信息反馈的技术服务开关和保证最低缓冲液需求的液体介质输入的独立通道,保证了回流介质的相互混合,从而也大大提高了系统的安全可靠性,降低了pH值检测系统的维护保养费用。

小结

只有首先保证酸碱度检测点不受到污垢的影响,不受到腐蚀性、剥蚀性液体介质的侵蚀时,实现恶劣环境中仪器设备的自动化才有意义。清洁的检测点能够降低用户的设备维护保养费用,延长pH值检测传感器的使用寿命。Knick公司研发设计的产品,例如标定腔的陶瓷密封,泵系统和现代化的分析仪等许多具体的设计都能够帮助用户节约计量检定和清洁费用。

不产生粉尘和氮氧化物的烟气清洁技术

以古生物燃料为原材料的火力发电厂会排放出很多的烟尘,焚烧家庭垃圾和工业垃圾的垃圾燃烧设备、化工生产领域中不同的流程工艺设备也会排放出有害的烟尘。能源载体中所含有的硫与空气中的氧会反应生成硫氧化物,小部分会反应生成三氧化硫。

硫氧化物成酸性,吸入肺中可能引起肺炎。同时,三氧化硫是形成酸雨的罪魁祸首。

在流程工业企业中有很多不同的烟尘净化技术。在清除燃烧和其他流程工艺设备排放的粉尘、气态有害物、易挥发的碳氢化合物时,可以采用多种不同的烟尘净化技术。在清除粉尘类颗粒物时,可以使用静电除尘器、湿式滤清器或者旋风分离器等。在清除气态的有害材料时则往往根据气体不同的化学和物理性质采用不同的净化处理工艺。碳氢化合物可通过催化式、高温复燃、冷凝、活性炭吸附、生物降解或者膜过滤技术来净化。在清除氮氧化物时,可以利用催化或者热还原技术。硫氧化物等能够被水溶解的有害成分可以用水来净化处理,然后再进行(生物)化学净化处理。

应用领域广泛

据Knick公司市场和销售部负责人Dirk Steinmüller先生介绍,ProtosUnical自动检测系统不仅适合于在烟尘清洗中使用,而且能够适用于污水净化、农药生产和颜料合成等,这一技术的应用领域非常广泛。

PROCESS:Knick公司开发的这种pH值检测技术应用在烟尘洗涤中有怎样的特性?

Dirk Steinmüller:我们知道,在烟气脱硫洗涤过程中,会有大量的沉积物附着在传感器上。这必然导致检测误差,影响整个酸碱度的检测。Knick公司开发的pH值自动检测系统通过较短的检测周期、清洁循环和计量检定的最佳组合成功解决了这一难题。

PROCESS:这一检测系统能够降低pH值检测传感器的维护保养费用,延长传感器的使用寿命。您能介绍一下它所带来的节约力度到底有多大吗?

Dirk Steinmüller:具体的节约费用与这一系统具体的使用环境有着密切的关系。通过合适的自动清洁循环能够使传感器的使用寿命提高好几倍。在高要求的流程工艺过程中,陶瓷材料密封的可换罩壳保障了很低的维护保养需求,比传统的移动式罩壳传感器的使用寿命更长。这一检测系统还可以在不中断生产过程的情况下,或者在流程工艺设备满负荷压力的情况下更换传感器和驱动单元。

PROCESS:这一检测系统适用于哪些应用领域?

Dirk Steinmüller:这种检测系统不仅成功地在烟尘清洁系统中得到了应用,而且还可以应有在污水生物净化设备和颜料合成设备中。另外,这种酸碱度检测系统还可以应用于农药生产的光气化反应,隧道的污水监控和食用糖的生产中。

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