fri Klormåling i procesindustrien
af Steve Rupert
klor bruges ofte i mange industrier som blegemiddel og iltningsmiddel. Disse omfatter den kemiske forarbejdning, farmaceutiske, tekstil og papirmasse & papirindustrien. Det bruges som et desinfektionsmiddel eller desinficeringsmiddel i fødevareindustrien & drikkevareforarbejdningsindustrien samt af kommunale vandanlæg til at kontrollere lugt og forbedre smagen af drikkevand og eliminere patogener på spildevandsrensningsanlæg.
køletårne på petrokemiske raffinaderier, kraftværker og HVAC-systemer i de fleste store bygninger bruger klor til at kontrollere væksten af mikroorganismer, alger og biofilm i kølevandet. Disse mikroorganismer og biofilm reducerer køletårnets effektivitet og kan lette spredningen af sygdomme som Legionnaire ‘ s sygdom.
hvad er fri klor?
klorgas og/eller natriumhypochlorit (blegemiddel) er de almindelige kilder til klor i vand. Begge typer danner de samme forbindelser, når de introduceres til vand: hypochlorsyre, HOCl og hypochlorit, OCl -. Procentdelen af hver komponent i opløsning dikteres af opløsningens pH. Ved omtrent et pH-niveau på 7,5 er forholdet 1: 1. Hvis pH falder til 6,5, foretrækkes syreformen med 90% HOCL og 10% OCl-. Ved et pH-niveau på 8,5 dominerer den alkaliske form som 90% OCl – og 10% HOCl. Hypochlorsyre har ca. 10 gange hypochloritets iltningsevne. Disse to typer klor kaldes frit klor.
andre klorforbindelser kan også være til stede i det behandlede vand, hvor organisk bundet chlor og chloramin er de mest almindelige. Disse forbindelser betegnes som kombineret chlor.
hvorfor måles det?
klor bruges primært som et desinfektionsmiddel eller desinfektionsmiddel; og for de bedste resultater skal niveauerne overvåges online, typisk med en klorsensor. Kloren forbruges, når den desinficerer, hvilket kaldes klorbehov. For at opretholde desinfektionen er der brug for en rest. Som sådan er dosis minus efterspørgsel lig med resterende.
papirfabrikker bruger klor til blegning og desinfektion i både forarbejdning af papirmasse og spildevandsrensning
fri restklor skal måles og kontrolleres, fordi det er et vigtigt aspekt ved at holde vedligeholdelsesomkostningerne på linje. Nøglen til vellykket brug af klor er at opretholde den rigtige koncentration. En klorkoncentration, der er for høj, injicerer unødvendige omkostninger i en proces. For lave niveauer af klor betyder, at du ikke opnår desinfektion eller andet procesmål, og din proces er ineffektiv.
Feedback i realtid er kritisk med hensyn til, hvor tæt din proces opretholder de optimale niveauer af chlorering, du har etableret. Koncentrationskontrol af frit klor ved optimale niveauer betyder, at effektiv dosering sker uden pigge eller dale, der resulterer, når manuel test udføres. Yderligere fordele ved online klorovervågning inkluderer:
- lavere klorforbrug; det er et dyrt kemikalie at kilde i betragtning af den store mængde energi, der kræves for at producere klor
- reducerede vedligeholdelsesbehov ved at sikre, at din proces overholder bedste praksis
- god miljøforvaltning
hvordan måles det?
industrielle procesingeniører har brug for gratis kloranalysatorsystemer, der måler præcist og er omkostningseffektive at installere og vedligeholde. De to hovedtyper af instrumenter til måling af frit klor er kolorimetriske tests og amperometriske analysatorer.
der er to typer kolorimetriske tests. Den manuelle testmetode svarer til en svømmepølstest. Den automatiserede kolorimetriske test kræver et prøvesystem og reagenser. Kolorimetriske test er EPA-godkendt til rapporteringsformål, men de er ikke realtidsmålinger, der er bedst egnet til nøjagtig processtyring.
Amperometriske analysatorer, såsom dem, der er fremstillet af ECD og andre, har en robust klorsensor, der automatisk kompenseres for pH. der er flere producenter af amperometriske analysatorer med mange forskellige andre modeller også.
for eksempel giver ECD Model FCA-22 analysatoren online kontinuerlig fri klormåling i en systempakke. Det overvåger frit klor fra 0,05-20,0 ppm Cl2, ved 5-9 pH og ved temperaturer fra 32-122 liter F (0-50 liter C). Sensorens polarografiske PFTE-membrankonstruktion i guld / sølv forlænger levetiden for at reducere vedligeholdelsesomkostningerne. En multi-bus controller design muliggør nem tilpasning af udgange og kontrolfunktioner. Det har to SPDT relæer og en 4 til 20 mA udgang til fri klor signal.
hvad er måleudfordringer?
fødevareforarbejdning/Pasteuriseringslinjer – klor bruges almindeligvis som desinfektionsmiddel til skylning af frugt og grøntsager inden forarbejdning. Det bruges også i skyllevandet på fjerkræ-og kødforarbejdningsanlæg. Vedligeholdelse af den korrekte klorrester i recirkulationstankene optimerer rensningseffekten af skyllevand og minimerer muligheden for forurening og derved sparer vand.
hermetiske og flaskeholdige fødevarer pasteuriseres typisk ved at passere gennem et varmt Vandskyl eller bad ved afslutningen af emballageprocessen. Recirkuleret vand akkumulerer hurtigt produkter fra konservering eller aftapningsproces, så der opretholdes en klorrester for at desinficere denne næringsrige bouillon.
Model FCA – 22 fri klor analysator System
kommunalt drikkevand – drikkevand kommer fra mange kilder, søer, floder og grundvandsbrønde. Dette vand doseres med klor i en primær desinfektion; det filtreres derefter for at forbedre klarheden og kloreres derefter igen i det sekundære desinfektionstrin. En klorrester opretholdes i hvert af disse chloreringstrin. Den sekundære desinfektion sikrer desinfektion af vandet og tilvejebringer en klorrester beregnet til at opretholde det desinficerede vand i hele distributionssystemet.
køletårne-ved raffinering af olie / gasprodukter og specialkemikalier opvarmes den rå rå typisk ved høje temperaturer i separationsprocessen. I kraftværker genereres damp til at drive generatorer, og i begge tilfælde afkøles store varmevekslere med vand via køletårne. Forskellige kemikalier, herunder frit klor, indføres i vandet for at forhindre vækst af alger og biofilm, der er et kontinuerligt vedligeholdelsesproblem.
konklusion
den nøjagtige måling af frit klor er afgørende for at opretholde vores høje levestandard. Det bidrager til sanitet i fødevarer og drikkevand og desinfektion af spildevand sammen med mange andre industrielle processer. Når du vælger en målemetode og et instrument, er det vigtigt at overveje ikke kun instrumentets målenøjagtighed, men også nem installation og brug, den nødvendige vedligeholdelse, instrumentets levetid og de samlede ejeromkostninger.
om forfatteren: Steve Rupert er senior product manager hos Electro-Chemical Devices (ECD) Inc., specialist i industriel procesinstrumentering-sensorer, controllere, sendere, analysatorer og elektroder – baseret i Yorba Linda, CA. Kontakt: 800-729-1333 eller www.ecdi.com