měření volného chloru v procesním průmyslu
Steve Rupert
chlor se běžně používá v mnoha průmyslových odvětvích jako bělící a oxidační činidlo. Patří mezi ně chemický zpracovatelský, farmaceutický, textilní a papírenský průmysl &. Používá se jako dezinfekční prostředek nebo dezinfekční prostředek v potravinářském průmyslu &, stejně jako v obecních vodárnách pro kontrolu pachů a zlepšení chuti pitné vody a odstranění patogenů v čistírnách odpadních vod.
chladicí věže v petrochemických rafinériích, elektrárnách a systémech HVAC většiny velkých budov používají chlor k řízení růstu mikroorganismů, řas a biofilmů v chladicí vodě. Tyto mikroorganismy a biofilmy snižují účinnost chladicí věže a mohou usnadnit šíření nemocí, jako je legionářská nemoc.
co je volný chlor?
plynný chlor a / nebo chlornan sodný (bělidlo) jsou běžnými zdroji chloru ve vodě. Oba typy tvoří při zavádění do vody stejné sloučeniny: kyselina chlorná, HOCl a chlornan, OCl-. Procento každé složky v roztoku je dáno pH roztoku. Při zhruba úrovni pH 7,5 je poměr 1: 1. Pokud pH klesne na 6,5, pak je kyselá forma zvýhodněna 90% HOCL a 10% OCl -. Při úrovni pH 8,5 převažuje alkalická forma jako 90% OCl – a 10% HOCl. Kyselina chlorná má zhruba 10X oxidační sílu chlornanu. Tyto dva typy chloru se označují jako volný chlor.
v upravené vodě mohou být přítomny i jiné sloučeniny chloru, přičemž nejběžnějším je organicky vázaný chlor a chloramin. Tyto sloučeniny se označují jako kombinovaný chlor.
proč se měří?
chlor se používá především jako dezinfekční prostředek nebo dezinfekční prostředek; a pro dosažení nejlepších výsledků musí být hladiny monitorovány online, obvykle pomocí senzoru chloru. Při dezinfekci se spotřebuje chlor, který se označuje jako chlor. K udržení dezinfekce je zapotřebí zbytkový materiál. Jako takový, dávka minus poptávka se rovná zbytkové.
papírny používají chlor pro bělení a dezinfekci jak při zpracování buničiny, tak při čištění odpadních vod
Volný zbytkový chlor musí být měřen a kontrolován, protože je to důležitý aspekt udržování nákladů na údržbu v souladu. Klíčem k úspěšnému použití chloru je udržení správné koncentrace. Koncentrace chloru, která je příliš vysoká, vnáší do procesu zbytečné náklady. Příliš nízké hladiny chloru znamenají, že nedosahujete cíle dezinfekce nebo jiného procesu a váš proces je neúčinný.
zpětná vazba v reálném čase je kritická s ohledem na to, jak úzce váš proces udržuje optimální úroveň chlorace, kterou jste stanovili. Kontrola koncentrace volného chloru v optimálních hladinách znamená, že k účinnému dávkování dochází bez hrotů nebo údolích, které vznikají při ručním testování. Mezi další výhody online monitorování chloru patří:
- nižší využití chloru; je to drahé chemické zdroje vzhledem k velkému množství energie potřebné k výrobě chloru
- snížené potřeby údržby tím, že zajistí, že váš proces dodržuje osvědčené postupy
- dobré environmentální správcovství
jak se měří?
Průmysloví procesní inženýři potřebují volné analyzátory chloru, které přesně měří a jsou nákladově efektivní při instalaci a údržbě. Dva hlavní typy přístrojů pro měření volného chloru jsou kolorimetrické testy a amperometrické analyzátory.
existují dva typy kolorimetrických testů. Ruční zkušební metoda je podobná testu bazénu. Automatizovaný kolorimetrický test vyžaduje systém vzorků a činidla. Kolorimetrické testy jsou EPA schváleny pro účely podávání zpráv, ale nejedná se o měření v reálném čase, která jsou nejvhodnější pro přesné řízení procesu.
Amperometrické analyzátory, jako jsou ty, které vyrábí ECD a další, mají robustní chlórový senzor, který je automaticky kompenzován pH. existuje několik výrobců amperometrických analyzátorů s mnoha různými dalšími modely.
například analyzátor ECD model FCA-22 poskytuje online nepřetržité měření volného chloru v balíčku systémů. Monitoruje volný chlor od 0,05 do 20,0 ppm Cl2, při 5-9 pH a při teplotách od 32-122°F (0-50°C). Polarografická konstrukce membrány PFTE ze zlata/stříbra senzoru prodlužuje životnost, aby se snížily náklady na údržbu. Multi-bus controller design umožňuje snadné přizpůsobení výstupů a řídicích funkcí. Má dvě relé SPDT a výstup 4 na 20 mA pro signál volného chloru.
co jsou výzvy měření?
linky na zpracování potravin / pasterizaci-chlor se běžně používá jako dezinfekční prostředek pro oplachování ovoce a zeleniny před zpracováním. Používá se také v oplachovací vodě v závodech na zpracování drůbeže a masa. Udržování správného zbytkového chloru v recirkulačních nádržích optimalizuje dezinfekční sílu oplachové vody a minimalizuje možnost kontaminace, čímž šetří vodu.
konzervované a balené potraviny se obvykle pasterizují průchodem oplachováním horkou vodou nebo lázní na konci procesu balení. Recirkulovaná voda rychle hromadí produkty z procesu konzervování nebo plnění do lahví, takže se udržuje zbytkový chlor, který dezinfikuje tento vývar bohatý na živiny.
Model FCA-22 Free chlor Analyzer System
Městská pitná voda-pitná voda pochází z mnoha zdrojů, jezer, řek a studní podzemní vody. Tato voda je dávkována chlorem v primární dezinfekci; poté se filtruje, aby se zlepšila čistota, a poté se znovu chloruje v sekundárním dezinfekčním kroku. V každém z těchto chloračních kroků se udržuje zbytkový chlor. Sekundární dezinfekce zajišťuje dezinfekci vody a poskytuje zbytkový chlor určený k udržení dezinfikované vody v celém distribučním systému.
chladicí věže – při rafinaci ropných / plynných produktů a speciálních chemikálií se surová surovina obvykle zahřívá při vysokých teplotách v procesu separace. V elektrárnách se vytváří pára pro pohon generátorů a v obou případech jsou velké výměníky tepla chlazeny vodou pomocí chladicích věží. Do vody se zavádějí různé chemikálie, včetně volného chloru, aby se zabránilo růstu řas a biofilmů, které jsou problémem trvalé údržby.
závěr
přesné měření volného chloru je nezbytné pro udržení naší vysoké životní úrovně. Přispívá k sanaci potravin a pitné vody a dezinfekci odpadních vod spolu s mnoha dalšími průmyslovými procesy. Při výběru metody měření a přístroje je důležité vzít v úvahu nejen přesnost měření přístroje, ale také snadnou instalaci a použití, požadovanou údržbu, životnost přístroje a celkové náklady na vlastnictví.
o autorovi: Steve Rupert je senior produktový manažer společnosti Electro-Chemical Devices (ECD) Inc., specialista na přístrojové vybavení průmyslových procesů-senzory – regulátory, vysílače, analyzátory a elektrody-se sídlem v Yorba Linda, CA. Kontakt: 800-729-1333 nebo www.ecdi.com