măsurarea clorului liber în industriile de proces
de Steve Rupert
clorul este utilizat în mod obișnuit în multe industrii ca agent de albire și oxidare. Acestea includ industria hârtiei de prelucrare chimică, farmaceutică, textilă și celuloză &. Este folosit ca dezinfectant sau dezinfectant în industria alimentară & de prelucrare a băuturilor, precum și de către instalațiile municipale de apă pentru a controla mirosurile și a îmbunătăți gustul apei potabile și a elimina agenții patogeni la stațiile de epurare a apelor uzate.
turnurile de răcire din rafinăriile petrochimice, centralele electrice și sistemele HVAC ale majorității clădirilor mari folosesc clor pentru a controla creșterea microorganismelor, algelor și biofilmelor din apa de răcire. Aceste microorganisme și biofilme reduc eficiența turnului de răcire și pot facilita răspândirea bolilor precum boala legionarului.
ce este clorul liber?
clorul gazos și/sau hipocloritul de sodiu (înălbitor) sunt sursele comune de clor din apă. Ambele tipuri formează aceiași compuși atunci când sunt introduși în apă: acid hipocloros, HOCl și hipoclorit, OCl -. Procentul fiecărei componente din soluție este dictat de pH-ul soluției. La aproximativ un nivel de pH de 7,5, raportul este de 1:1. Dacă pH-ul scade la 6,5, atunci forma acidă este favorizată cu 90% HOCL și 10% OCl -. La un nivel de pH de 8,5, forma alcalină predomină ca 90% OCl – și 10% HOCl. Acidul hipocloros are aproximativ 10x puterea oxidantă a hipocloritului. Aceste două tipuri de clor sunt denumite clor liber.
alți compuși ai clorului pot fi prezenți și în apa tratată, clorul și cloramina legate organic fiind cele mai frecvente. Acești compuși sunt denumiți clor combinat.
de ce se măsoară?
clorul este utilizat în principal ca dezinfectant sau dezinfectant; și, pentru cele mai bune rezultate, nivelurile trebuie monitorizate online, de obicei cu un senzor de clor. Clorul este consumat pe măsură ce dezinfectează, ceea ce este denumit cerere de clor. Pentru a menține dezinfectarea este nevoie de un rezidual. Ca atare, doza minus cererea este egală cu rezidual.
fabricile de hârtie folosesc clor pentru albire și dezinfectare atât în prelucrarea pulpei, cât și în tratarea apelor uzate
clorul rezidual liber trebuie măsurat și controlat, deoarece este un aspect important al menținerii costurilor de întreținere. Cheia utilizării cu succes a clorului este menținerea concentrației corecte. O concentrație de clor prea mare injectează costuri inutile într-un proces. Nivelurile prea scăzute de clor înseamnă că nu realizați dezinfectarea sau alt obiectiv al procesului, iar procesul dvs. este ineficient.
Feedback-ul în timp real este esențial în ceea ce privește cât de strâns procesul dvs. menține nivelurile optime de clorinare pe care le-ați stabilit. Controlul concentrației clorului liber la niveluri optime înseamnă că dozarea eficientă are loc fără vârfuri sau văi care rezultă atunci când se efectuează testarea manuală. Beneficiile suplimentare ale monitorizării online a clorului includ:
- utilizare mai mică a clorului; este un produs chimic scump la sursă, având în vedere cantitatea majoră de energie necesară pentru a produce clor
- nevoi reduse de întreținere, asigurându-vă că procesul dvs. respectă cele mai bune practici
- bună gestionare a mediului
cum se măsoară?
inginerii de proces Industrial au nevoie de sisteme gratuite de analiză a clorului care măsoară cu precizie și sunt rentabile pentru instalare și întreținere. Cele două tipuri majore de instrumente pentru măsurarea clorului liber sunt testele colorimetrice și analizoarele amperometrice.
există două tipuri de teste colorimetrice. Metoda de testare manuală este similară cu un test de piscină. Testul colorimetric automat necesită un sistem de eșantionare și reactivi. Testele colorimetrice sunt aprobate EPA în scopuri de raportare, dar nu sunt măsurători în timp real care sunt cele mai potrivite pentru un control precis al procesului.
analizoare Amperometrice, cum ar fi cele fabricate de ECD și altele dispun de un senzor de clor robust, care este compensat automat pentru pH. există mai mulți producători de analizoare amperometrice cu multe alte modele diferite, de asemenea.
de exemplu, modelul ECD FCA-22 analyzer oferă măsurarea continuă a clorului gratuit online într-un pachet de sisteme. Monitorizeaza clorul liber de la 0,05-20,0 ppm Cl2, la 5-9 pH si la temperaturi de la 32-122 CTF (0-50 CTF). Construcția membranei polarografice aur/argint PFTE a senzorului prelungește durata de viață pentru a reduce costurile de întreținere. Un design controler multi-bus permite personalizarea ușoară a ieșirilor și a funcțiilor de control. Are două relee SPDT și o ieșire de 4 până la 20 mA pentru semnalul de clor liber.
care sunt provocările de măsurare?
linii de procesare/pasteurizare a alimentelor – clorul este utilizat în mod obișnuit ca agent de igienizare pentru clătirea fructelor și legumelor înainte de prelucrare. Este, de asemenea, utilizat în apa de clătire la păsări de curte și fabrici de prelucrare a cărnii. Menținerea reziduului adecvat de clor în rezervoarele de recirculare optimizează puterea de igienizare a apei de clătire și minimizează posibilitatea contaminării, conservând astfel apa.
alimentele conservate și îmbuteliate sunt de obicei pasteurizate prin trecerea printr-o clătire cu apă caldă sau o baie la sfârșitul procesului de ambalare. Apa recirculată acumulează rapid produse din procesul de conservare sau îmbuteliere, astfel încât se menține un reziduu de clor pentru a igieniza acest bulion bogat în nutrienți.
Model FCA-22 sistem de analizor de clor liber
apă potabilă Municipală – apa potabilă provine din mai multe surse, lacuri, râuri și puțuri de apă subterană. Această apă este dozată cu clor într-o dezinfecție primară; este apoi filtrată pentru a îmbunătăți claritatea și apoi clorurată din nou în etapa de dezinfectare secundară. Un reziduu de clor este menținut în fiecare dintre aceste etape de clorinare. Dezinfecția secundară asigură dezinfectarea apei și asigură un rezidual de clor destinat menținerii apei igienizate în întregul sistem de distribuție.
turnuri de răcire – în rafinarea produselor petroliere/gazoase și a substanțelor chimice de specialitate, țițeiul brut este de obicei încălzit la temperaturi ridicate în procesul de separare. În centralele electrice, aburul este generat pentru a conduce generatoarele și, în ambele cazuri, schimbătoarele de căldură mari sunt răcite cu apă prin turnuri de răcire. Diverse substanțe chimice, inclusiv clorul liber, sunt introduse în apă pentru a preveni creșterea algelor și a biofilmelor care reprezintă o problemă de întreținere continuă.
concluzie
măsurarea exactă a clorului liber este esențială pentru menținerea nivelului nostru ridicat de trai. Contribuie la salubrizarea alimentelor și a apei potabile și la dezinfectarea apelor uzate împreună cu multe alte procese industriale. Atunci când selectați o metodă de măsurare și un instrument, este important să luați în considerare nu numai precizia măsurării instrumentului, ci și ușurința instalării și utilizării, întreținerea necesară, Durata de viață a instrumentului și costul total de proprietate.
despre autor: Steve Rupert este Senior product manager la Electro-Chemical Devices (ECD) Inc., specialist în instrumentarea proceselor industriale – senzori, controlere, emițătoare, analizoare și electrozi – cu sediul în Yorba Linda, CA. Contact: 800-729-1333 sau www.ecdi.com