Ülevaade fluorokeemiatööstusest
Vesinikfluoriidhape (HF) on peamine tooraine, mis ühendab fluoriressursse järgnevate fluorokemikaalide toodetega. Selle tootmine ja rakendus hõlmab erinevaid sektoreid, sealhulgas külmutusaineid, fluoropolümeere, anorgaanilisi fluoriide ja fluoripõhiseid peenkemikaale. Põhilistes fluorokemikaalide tootmisrajatistes on protsessi järjepidevus, seadmete tiheduse terviklikkus ja kandja puhtus omavahel tihedalt seotud, mis seab protsessi mõõtmisele ranged nõuded.
Rõhu, taseme, vooluhulga ja temperatuuri andmete usaldusväärsus pikema tööperioodi jooksul ei sõltu mitte ainult instrumendist endast, vaid ka märjaks saanud materjalidest, rõhu mõõtmise meetoditest, paigalduskonfiguratsioonidest ja hooldustingimustest. Eriti vesinikfluoriidi (HF) kasutavates rakendustes nõuab pikaajalise stabiilse mõõtmise saavutamine lisaks rõhunäidu hankimisele hoolikat tehnilist hindamist.
Peamised väljakutsed rõhu mõõtmisel
Võttes näiteks tavalise fluoriidi-väävelhappe protsessi, tekitab see protsess keemilise reaktsiooni kaudu vesinikfluoriidi sisaldavat gaasi. Seejärel eemaldatakse gaas tolmust, kondenseeritakse, puhastatakse ja destilleeritakse, et saada vajalikke tooteid. Protsessi käigus tekkivad heitgaasid suunatakse absorptsioontöötlussüsteemi.
Veevaba vesinikfluoriidi (AHF) ja vesinikfluoriidhappe vesilahuste füüsikalised omadused ja kasutusnõuded on erinevad. Neid ei tohiks käsitleda identsete mõõtevahenditena.
Protsessi kulgemise käigus varieeruvad märkimisväärselt protsessikeskkonnad ja instrumentide töötingimused. Reaktsiooni väljalaskeavad võivad sisaldada lisandeid ja kaasahaaratud osakesi, samas kui puhastamise ajal võivad toimuda faasimuutused gaasi ja vedeliku vahel. Ladustamis- ja transpordisüsteemid nõuavad korrosiooni, aururõhu ja varude mõõtmise arvestamist.
1. Erinevad HF tingimused nõuavad erinevat materjali valikut
Materjali hindamine peaks hõlmama kogu niisutatud piiri, sealhulgas membraane, ääriku tihenduspindu, tihendeid, klapikollektoreid, voolumõõturi mõõtetorusid, elektroode ja temperatuuri termosüvendeid. Ainult membraani asendamine, säilitades samal ajal muud kokkusobimatud märjaks saanud osad, võib siiski jätta mõõtesüsteemi potentsiaalsed nõrgad kohad.
2. Aeglased rõhumuutused võivad viidata protsessi stabiilsusele või blokeeritud rõhuühendustele
Protsessi osades, mis sisaldavad lisandeid või sadestumisele kalduvaid aineid, võivad rõhuvõtupunktid või impulsstorud ummistuda. Saatja võib jätkata väljundsignaali tootmist, kuid selle dünaamiline reaktsioon võib olla juba muutunud.
Lihtsalt suurema täpsusega saatja valimine ei lahenda seda probleemi. Arvestada tuleb mõõtmiskonfiguratsiooniga. Olenevalt töötingimustest saab hinnata membraani tihendeid, süvistatud ühendusi või kaugtihendi konfiguratsioone, et vähendada võimalust, et töötlemiskeskkond siseneb kitsastesse impulsskäikudesse ja blokeerib neid.
Samal ajal toovad kaugtihendussüsteemid kasutusele täiendavad tegurid, sealhulgas täitevedeliku valik, kapillaaride temperatuuriefektid ja reaktsiooniaeg. Neid tegureid tuleks hinnata koos rakenduse mõõtmisnõuetega.
Põhilistes fluorokeemilistes rakendustes tuvastab LEEG peamiste mõõtmisprobleemidena korrosiooni, katlakivi, blokeeritud rõhuvõtupunktid ja impulssliinid ning faasimuutused ning pakub instrumendi valiku toetamiseks membraani tihendi ja kaugtihendi paigaldamise võimalusi.
Mõõtmisnõuded põhi- ja abiprotsessides
Heitgaasi neeldumissüsteem nõuab ringleva vedeliku voolu, paagi taseme, töötemperatuuri ja tornide või udueemaldajate rõhkude erinevuse jälgimist. Nende mõõtmiste korreleerimine võib aidata tuvastada võimalikke probleeme, nagu kõrvalekalded tsirkulatsioonipumba töös ja muutused voolutakistuses.
Fluorokeemilise reoveepuhastuse korral võivad sademed põhjustada katlakivi tekkimist, hõõrdumist ja mõõtekanalite ummistumist. Seetõttu tuleks piisavalt tähelepanu pöörata voolumõõturi paigaldamisele, taseme mõõtmise ühendustele ja hooldusele juurdepääsule.
Rõhu, taseme, vooluhulga ja temperatuuri mõõtmised kajastavad seadme töötingimusi, samas kui töötlemise tulemuslikkust tuleb veel hinnata veekvaliteedi parameetrite, nagu pH ja fluoriidiioonide kontsentratsioon, abil.
Fluorokemikaalide põhitootmiseks pakub LEEG mõõtmislahendusi, mis on kohandatud iga protsessiosa kandja ja paigaldustingimustega, sobitades mõõtmispõhimõtteid, tootekonfiguratsioone ja signaaliliideseid, et toetada pidevat protsessiandmete kogumist toormaterjali ülekande, puhastamise ja eraldamise, toodete ladustamise ja transpordi ning keskkonnakaitsesüsteemide kaudu.
Lisaks fluorokemikaalide põhitootmisele pakub LEEG ka kohandatud mõõteriistalahendusi fluorokeemiatööstuse muude töötingimuste jaoks.
Rakenduslahendused
1. Madalrõhu mõõtmine HF-i sisaldavate vesinikkloriidhappe mahutite aururuumis
Vesinikfluoriidhapet sisaldavate vesinikkloriidhappe mahutite puhul tuleb jälgida madalat rõhku paagi aururuumis paagi ülaosas. Segahappest põhjustatud korrosioon ja läbitungimine raskendavad madala rõhu mõõtmise raskust.
Mõõtmise väljakutsed:
Segahapete põhjustatud korrosioon ja läbilaskvus:Segatud happekeskkond võib märjaks saanud komponente korrodeerida ja tekitada keskkonna läbitungimise ohu.
Madalrõhu mõõtmine membraantihendiga:Kui kasutate aururuumi rõhu mõõtmiseks membraantihendit, peab seade täpselt tuvastama väikesed rõhumuutused.
LEEG lahendus:
Spetsiaalne katte koostis:Halari kate kantakse peale spetsiaalselt välja töötatud pihustuskoostise abil, et moodustada kandjaga kokkupuutuvatele pindadele kaitsekiht.
Kõrge vastupidavus läbitungimisele ja hõõrdumisele: Halari kate pakub paremat vastupidavust kandja läbitungimisele ja hõõrdumisele, aidates ära hoida söövitavate ainete tungimist kattesse ja vähendab katte kulumist töötamise ajal.
Vaakumtakistus kuni -70 kPa:Halar-kattega membraan on loodud taluma kuni -70 kPa vaakumtingimusi, aidates isoleerida söövitavaid aineid ning vähendada korrosiooni- ja läbitungimisohtu.
2. Kõrgvaakumrõhu mõõtmine tugevalt redutseerivates happelistes fluorimissüsteemides
Tugevalt redutseerivates happefluorimissüsteemides peavad surveinstrumendid pidevalt jälgima süsteemi rõhku kõrgvaakumi tingimustes, lahendades samal ajal segatud happe korrosiooni ja vesiniku läbilaskvuse probleeme.
Mõõtmise väljakutsed:
Korrosioon tugevalt redutseerivatest hapetest:Tugevalt redutseerivad happed süsteemis võivad põhjustada protsessikeskkonnaga kokkupuutuvate seadmete ja instrumendi komponentide korrosiooni.
Fluori sisaldavad segatud happed:Protsess hõlmab segatud happeid, mis koosnevad mitmest happelisest komponendist, sealhulgas fluori sisaldavatest ainetest.
Kõrgvaakumi tingimused:Süsteem töötab kõrgvaakumi tingimustes, mis nõuab rõhumõõtmisseadmeid, mis suudavad selle keskkonnaga kohaneda.
LEEG lahendus:
Vastupidavus tugevalt vähendavale happelise korrosioonile:Membraanil on tugevdatud korrosioonikindel konstruktsioon, mis talub märgadel pindadel tugevalt redutseerivate segahapete söövitavat mõju.
Vaakumtakistus:Membraanitihendi konfiguratsioon on loodud vastu pidama vaakumitingimustele ja vastama vaakumis rõhu mõõtmise nõuetele.
Kohaldatav manomeetri rõhuvahemik:See diafragma mõõtmise lahendus sobib vaakumrakendustele, mille manomeetriline rõhk on -70 kPa või madalam.
3. Kõrgtemperatuuri rõhu mõõtmine fluorimisreaktorites
Kõrgtemperatuuriliste fluorimisreaktsioonide ajal peavad rõhumõõtmispunktid pidevalt jälgima rõhumuutusi reaktoris tingimustes, kus eksisteerivad samaaegselt kõrged temperatuurid ja söövitavad ained, nagu gaas fluor ja vesinikfluoriid.
Mõõtmise väljakutsed:
Kõrge temperatuuriga söövitav keskkond:Kõrgete temperatuuride ja söövitavate ainete kombinatsioon nõuab niisutatud instrumendi komponente, et tagada nii kõrge temperatuurikindlus kui ka korrosioonikindlus.
Võimalikud kõikumised mõõtmisnäitudes:Usaldusväärse rõhunäidu tagamiseks peavad membraantihendisüsteemid säilitama stabiilse jõudluse äärmuslikes temperatuuri-, rõhu- ja keskkonnatingimustes.
LEEG lahendus:
Spetsiaalselt disainitud membraan:Diafragma tagab kõrgendatud oksüdatsioonikindluse kõrgel temperatuuril, aidates säilitada stabiilset jõudlust kõrgendatud temperatuuri tingimustes.
Ülikõrge temperatuuriga täitevedelik ja kompensatsiooni algoritm:Ülikõrge temperatuuriga täitevedelik koos temperatuuristabiilsuse kompensatsiooni algoritmiga aitab vähendada temperatuurimuutuste mõju rõhunäitudele.
Kuldamine vesiniku läbilaskvuse vähendamiseks:Kullatud kiht membraani pinnal toimib vesiniku läbitungimise barjäärina, vähendades vesiniku läbitungimise ohtu läbi diafragma
Järeldus
Protsessi mõõtmine fluorokeemiatööstuses hõlmab tooraine ülekandmist, reaktsiooni sünteesi, eraldamist ja puhastamist, toodete ladustamist ja transportimist ning heitgaaside töötlemist. Töökandjad ja tingimused erinevad erinevate protsesside lõikes oluliselt.
Seetõttu tuleb instrumendi valikul lähtuda konkreetsetest mõõtmispunktidest, võttes arvesse kandja koostist, veesisaldust, töötemperatuuri ja rõhu vahemikke, niisutatud konfiguratsioone ja paigaldustingimusi.
LEEG pakub tuge mõõtmispunktide hindamisel, instrumentide valikul ja paigalduse konfiguratsiooni optimeerimisel, aidates fluorokemikaalide tootjatel välja töötada protsesside mõõtmislahendusi, mis hõlmavad peamisi tootmisosi. Need lahendused pakuvad usaldusväärseid protsessiandmeid protsesside reguleerimiseks, ebanormaalse seisundi analüüsiks ja hoolduse haldamiseks.
