medição de cloro livre nas indústrias de processo
por Steve Rupert
o cloro é comumente usado em muitas indústrias como agente clareador e oxidante. Isso inclui as indústrias de processamento químico, farmacêutica, têxtil e celulose &. É usado como desinfetante ou desinfetante na indústria de processamento de bebidas de alimentos &, bem como por usinas de água municipais para controlar odores e melhorar o sabor da água potável e eliminar patógenos em estações de tratamento de águas residuais.
torres de resfriamento em refinarias petroquímicas, usinas de energia e sistemas HVAC da maioria dos grandes edifícios usam cloro para controlar o crescimento de microorganismos, algas e biofilmes na água de resfriamento. Esses microrganismos e biofilmes reduzem a eficiência da torre de resfriamento e podem facilitar a propagação de doenças como a doença do Legionário.
o que é cloro livre?
gás cloro e / ou hipoclorito de sódio (alvejante) são as fontes comuns de cloro na água. Ambos os tipos formam os mesmos compostos quando introduzidos na água: ácido hipocloroso, HOCl e hipoclorito, OCl -. A porcentagem de cada componente na solução é ditada pelo pH da solução. Em aproximadamente um nível de pH de 7,5, a proporção é de 1:1. Se o pH cair para 6,5, a forma ácida é favorecida com 90% de HOCL e 10% de OCl-. A um nível de pH de 8,5, a forma alcalina predomina como 90% OCl – e 10% HOCl. O ácido hipocloroso tem aproximadamente 10X o poder oxidante do hipoclorito. Esses dois tipos de cloro são chamados de cloro livre.
outros compostos de cloro também podem estar presentes na água tratada, com cloro e cloramina organicamente ligados sendo os mais comuns. Esses compostos são chamados de cloro combinado.
por que é medido?
o cloro é usado principalmente como desinfetante ou desinfetante; e, para melhores resultados, os níveis devem ser monitorados on-line, normalmente com um sensor de cloro. O cloro é consumido à medida que desinfeta, o que é conhecido como demanda de cloro. Para manter a desinfecção, é necessário um resíduo. Como tal, a dose menos demanda é igual a residual.
fábricas de Papel, uso de cloro para branqueamento e desinfecção em ambos os o processamento da polpa e tratamento de águas residuais
cloro residual Livre deve ser medido e controlado, porque é um aspecto importante de manter os custos de manutenção de linha. A chave para o uso bem-sucedido do cloro é manter a concentração certa. Uma concentração de cloro muito alta injeta custos desnecessários em um processo. Níveis excessivamente baixos de cloro significam que você não está realizando a desinfecção ou outro objetivo do processo e seu processo é ineficaz.
o Feedback em tempo real é fundamental no que diz respeito ao quão próximo seu processo está mantendo os níveis ótimos de cloração que você estabeleceu. O controle de concentração de cloro livre em níveis ótimos significa que a dosagem eficaz ocorre sem picos ou vales que resultam quando o teste manual é realizado. Benefícios adicionais do monitoramento de cloro online incluem:
- menor uso de cloro; é um cara de química de origem, dada a grande quantidade de energia necessária para produzir cloro
- Reduzidas necessidades de manutenção, garantindo que o processo segue as melhores práticas
- Boa gestão do meio ambiente
Como é medido?
engenheiros de processo Industrial precisam de sistemas de analisador de cloro livre que medem com precisão e são econômicos para instalar e manter. Os dois principais tipos de instrumentos para a medição de cloro livre são testes colorimétricos e analisadores amperométricos.
existem dois tipos de testes colorimétricos. O método de teste manual é semelhante a um teste de piscina. O teste colorimétrico automatizado requer um sistema de amostra e reagentes. Os testes colorimétricos são aprovados pela EPA para fins de relatório, mas não são medições em tempo real que são as mais adequadas para um controle preciso do processo.Analisadores amperométricos, como os fabricados pela ECD e outros, apresentam um sensor de cloro robusto que é compensado automaticamente pelo pH. existem vários fabricantes de analisadores amperométricos com muitos outros modelos diferentes também.
por exemplo, o analisador ECD modelo FCA-22 fornece medição de cloro livre contínua on-line em um pacote de sistemas. Ele monitora o cloro livre de 0,05-20,0 ppm Cl2, a 5-9 pH e a temperaturas de 32-122°F (0-50°C). A construção polarográfica da membrana de PFTE do ouro/prata do sensor estende a vida para reduzir custos de manutenção. Um projeto do controlador do multi-Ônibus permite a personalização fácil das saídas e das funções de controle. Possui dois relés SPDT e uma saída de 4 a 20 mA para o sinal de cloro livre.
quais são os desafios de medição?
linhas de processamento/pasteurização de alimentos-o cloro é comumente usado como agente higienizante para enxaguar frutas e vegetais antes do processamento. Também é usado na água de enxágue em plantas de processamento de aves e carnes. Manter o resíduo de cloro adequado nos tanques de recirculação otimiza o poder de higienização da água de enxágue e minimiza a possibilidade de contaminação, conservando assim a água.
alimentos enlatados e engarrafados são tipicamente pasteurizados passando por um enxágue com água quente ou banho no final do processo de embalagem. A água recirculada acumula rapidamente produtos do processo de enlatamento ou engarrafamento, de modo que um resíduo de cloro é mantido para higienizar este caldo rico em nutrientes.
modelo FCA-22 free Chlorine Analyzer System
água potável Municipal – a água potável vem de muitas fontes, lagos, rios e poços de água subterrânea. Esta água é dosada com cloro em uma desinfecção primária; é então filtrada para melhorar a clareza e depois clorada novamente na etapa de desinfecção secundária. Um resíduo de cloro é mantido em cada uma dessas etapas de cloração. A desinfecção secundária garante a desinfecção da água e fornece um resíduo de cloro destinado a manter a água Higienizada em todo o sistema de distribuição.
Torres de resfriamento – no refino de produtos de petróleo / gás e produtos químicos especiais, o bruto bruto é tipicamente aquecido a altas temperaturas no processo de separação. Em usinas de energia, o vapor é gerado para acionar geradores e, em ambos os casos, grandes trocadores de calor são resfriados com água por meio de torres de resfriamento. Vários produtos químicos, incluindo cloro livre, são introduzidos na água para evitar o crescimento de algas e biofilmes que são um problema de manutenção contínua.
conclusão
a medição precisa do cloro livre é essencial para manter nosso alto padrão de vida. Contribui para o saneamento de alimentos e água potável e a desinfecção de águas residuais, juntamente com muitos outros processos industriais. Ao selecionar um método de medição e um instrumento, é importante considerar não apenas o instrumento de medição de precisão, mas também a facilidade de instalação e uso, a manutenção, a vida útil do aparelho e o custo total de propriedade.
sobre o autor: Steve Rupert é gerente sênior de produtos da Electro-Chemical Devices (ECD) Inc., especialista em instrumentação de processos industriais-sensores, controladores, Transmissores, analisadores e eletrodos – com sede em Yorba Linda, CA. Contato: 800-729-1333 ou www.ecdi.com