fri Klormätning i processindustrin
av Steve Rupert
klor används ofta i många branscher som blekmedel och oxidationsmedel. Dessa inkluderar kemisk bearbetning, läkemedel, textil och massa & pappersindustrin. Det används som desinfektionsmedel eller desinfektionsmedel i livsmedelsindustrin &, liksom av kommunala vattenanläggningar för att kontrollera lukt och förbättra smaken av dricksvatten och eliminera patogener vid avloppsreningsverk.
kyltorn vid petrokemiska raffinaderier, kraftverk och HVAC-system i de flesta stora byggnader använder klor för att kontrollera tillväxten av mikroorganismer, alger och biofilmer i kylvattnet. Dessa mikroorganismer och biofilmer minskar kyltornets effektivitet och kan underlätta spridningen av sjukdomar som Legionärssjukdom.
vad är fritt klor?
klorgas och / eller natriumhypoklorit (blekmedel) är de vanliga källorna till klor i vatten. Båda typerna bildar samma föreningar när de införs i vatten: hypoklorsyra, HOCl och hypoklorit, OCl -. Procentandelen av varje komponent i lösning dikteras av lösningens pH. Vid ungefär en pH-nivå på 7,5 är förhållandet 1: 1. Om pH sjunker till 6,5, gynnas syraformen med 90% HOCL och 10% OCl-. Vid en pH-nivå av 8,5 dominerar den alkaliska formen som 90% OCl-och 10% HOCl. Hypoklorsyra har ungefär 10x oxidationskraften hos hypoklorit. Dessa två typer av klor kallas fritt klor.
andra klorföreningar kan också finnas i det behandlade vattnet, med organiskt bunden klor och kloramin som den vanligaste. Dessa föreningar kallas kombinerat klor.
varför mäts det?
klor används främst som desinfektionsmedel eller desinfektionsmedel; och för bästa resultat måste nivåerna övervakas online, vanligtvis med en klorsensor. Klor konsumeras när det desinficerar, vilket kallas klorbehov. För att upprätthålla desinfektionen behövs en rest. Som sådan är dos minus efterfrågan lika med resterande.
pappersbruk använder klor för blekning och desinfektion i både bearbetning av massa och avloppsrening
fritt kvarvarande klor måste mätas och kontrolleras eftersom det är en viktig aspekt för att hålla underhållskostnaderna i linje. Nyckeln till framgångsrik användning av klor är att upprätthålla rätt koncentration. En klorkoncentration som är för hög injicerar onödiga kostnader i en process. Alltför låga nivåer av klor betyder att du inte uppnår desinfektions-eller annat processmål och din process är ineffektiv.
Feedback i realtid är avgörande när det gäller hur nära din process upprätthåller de optimala nivåerna av klorering du har etablerat. Koncentrationskontroll av fritt klor vid optimala nivåer innebär effektiv dosering sker utan spikar eller dalar som resulterar när manuell testning utförs. Ytterligare fördelar med klorövervakning Online inkluderar:
- lägre kloranvändning; det är en dyr kemikalie att källa med tanke på den stora mängden energi som krävs för att producera klor
- minskat underhållsbehov genom att se till att din process följer bästa praxis
- bra miljöförvaltning
hur mäts det?
industriella processingenjörer behöver fria kloranalysatorsystem som mäter exakt och är kostnadseffektiva att installera och underhålla. De två huvudtyperna av instrument för mätning av fritt klor är kolorimetriska tester och amperometriska analysatorer.
det finns två typer av kolorimetriska tester. Den manuella testmetoden liknar ett pooltest. Det automatiska kolorimetriska testet kräver ett provsystem och reagenser. Kolorimetriska tester är EPA-godkända för rapporteringsändamål, men de är inte realtidsmätningar som passar bäst för exakt processtyrning.
Amperometriska analysatorer, som de som tillverkas av ECD och andra har en robust klorsensor som automatiskt kompenseras för pH. det finns flera tillverkare av amperometriska analysatorer med många olika andra modeller också.
till exempel tillhandahåller ECD-modellen FCA-22 analyzer online kontinuerlig fri klormätning i ett systempaket. Den övervakar fritt klor från 0,05-20,0 ppm Cl2, vid 5-9 pH och vid temperaturer från 32-122 kg f (0-50 kg C). Sensorns polarografiska guld / silver pfte membrankonstruktion förlänger livslängden för att minska underhållskostnaderna. En multi-bus controller design möjliggör enkel anpassning av utgångar och kontrollfunktioner. Den har två SPDT-reläer och en 4 till 20 mA-utgång för den fria klorsignalen.
vad är mätutmaningar?
livsmedelsbearbetning / Pastöriseringslinjer – klor används vanligtvis som saneringsmedel för sköljning av frukt och grönsaker före bearbetning. Det används också i sköljvattnet vid fjäderfä-och köttbearbetningsanläggningar. Att behålla rätt klorrester i recirkulationstankarna optimerar rengöringskraften för sköljvatten och minimerar risken för förorening och därigenom sparar vatten.
konserverade och buteljerade livsmedel pastöriseras vanligtvis genom att passera genom en varmvattensköljning eller ett bad i slutet av förpackningsprocessen. Återcirkulerat vatten ackumulerar snabbt produkter från konserverings-eller tappningsprocessen, så en klorrester upprätthålls för att sanera denna näringsrika buljong.
Model FCA – 22 Free Chlorine Analyzer System
kommunalt dricksvatten-dricksvatten kommer från många källor, sjöar, floder och grundvattenbrunnar. Detta vatten doseras med klor i en primär desinfektion; det filtreras sedan för att förbättra klarheten och kloreras sedan igen i det sekundära desinfektionssteget. En klorrester bibehålls i vart och ett av dessa kloreringssteg. Den sekundära desinfektionen säkerställer desinfektion av vattnet och ger en klorrest avsedd att bibehålla det desinficerade vattnet i hela distributionssystemet.
kyltorn-vid raffinering av olje – / gasprodukter och specialkemikalier värms den råa råvaran vanligtvis vid höga temperaturer i separationsprocessen. I kraftverk genereras ånga för att driva generatorer och i båda fallen kyls stora värmeväxlare med vatten via kyltorn. Olika kemikalier, inklusive fritt klor, införs i vattnet för att förhindra tillväxt av alger och biofilmer som är ett kontinuerligt underhållsproblem.
slutsats
den exakta mätningen av fritt klor är avgörande för att upprätthålla vår höga levnadsstandard. Det bidrar till sanitet i mat och dricksvatten och desinfektion av avloppsvatten tillsammans med många andra industriella processer. När man väljer en mätmetod och ett instrument är det viktigt att inte bara beakta instrumentets mätnoggrannhet utan också enkel installation och användning, nödvändigt underhåll, instrumentets livslängd och den totala ägandekostnaden.
om författaren: Steve Rupert är senior product manager på Electro-Chemical Devices (ECD) Inc., en specialist inom industriell processinstrumentation-sensorer, styrenheter, sändare, analysatorer och elektroder – baserade i Yorba Linda, CA. Kontakt: 800-729-1333 eller www.ecdi.com