一種己內(nèi)酰胺濃度、酸堿濃度在線檢測儀應(yīng)用案例一
2016年應(yīng)用戶要求,要在己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過程中脫水工藝環(huán)節(jié)對水溶液中己內(nèi)酰胺濃度進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測,以便用戶及時(shí)掌握產(chǎn)品品質(zhì)的控制,提高己內(nèi)酰胺的回收率。通過對己內(nèi)酰胺理化性質(zhì)與生產(chǎn)工藝的研究,對傳感器材質(zhì),檢測器件精度,數(shù)據(jù)處理,都有很高的要求。我們在北斗星MS1204 微波檢測技術(shù)基礎(chǔ)上,通過核心技術(shù)改進(jìn),在己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝安裝現(xiàn)場應(yīng)用,經(jīng)過幾年的正常運(yùn)行北斗星MS1204傳感器又拓展了他的實(shí)用領(lǐng)域。
【己內(nèi)酰胺化工原料的應(yīng)用】
己內(nèi)酰胺(CPL)是一種重要的有機(jī)化工原料,是尼龍-6合成纖維、尼龍-6工程塑料、尼龍-6薄膜的重要單體。
尼龍-6纖維可加工成民用絲和工業(yè)絲,工業(yè)絲主要用來制作輪胎簾子布、電纜、安全帶、降落傘、帆布、絕緣材料、運(yùn)輸帶等,民用絲可用于制作紡織品如地毯、服裝、毛毯、無紡布以及箱包、繩等。
尼龍-6工程塑料廣泛用于汽車,船舶,工業(yè)機(jī)械,電子電器元件等領(lǐng)域。
尼龍-6薄膜則主要用于加工食品的保鮮膜等,用途十分廣泛。
【背景技術(shù):己內(nèi)酰胺工藝流程】
工業(yè)上制備己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝主要有苯酚法,氨肟化工藝、磷酸羥胺(HPO),甲苯法(SNIA),硫酸羥胺法(HSO) ,氨肟化法等。無論哪種工藝方法,最終都要加氨水經(jīng)中和分離,分離出來的粗己內(nèi)酰胺,再經(jīng)提純精制得到純度大于99.98%己內(nèi)酰胺的成品。
要得到純度高,為下游的行業(yè)提供質(zhì)量好的己內(nèi)酰胺,粗己內(nèi)酰胺溶液的精制過程非常重要。各國都在不斷開發(fā)更經(jīng)濟(jì)、污染更小的精制工藝。
【產(chǎn)品質(zhì)量重要指標(biāo):己內(nèi)酰胺濃度】
為達(dá)到理想的己內(nèi)酰胺純度,粗己內(nèi)酰胺需要經(jīng)過精制工藝,目前的精制方法主要集中在溶液萃取法、 離子交換樹脂法、催化加氫法、真空蒸餾法等。為獲得高純度產(chǎn)品,工業(yè)上一般是幾種方法組合進(jìn)行聯(lián)合精制,以期提高已內(nèi)酰胺質(zhì)量與回收率。
以磷酸羥胺(HPO) 法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺為例,粗己內(nèi)酰胺的脫水濃縮精制采用蒸發(fā)精餾法,環(huán)己酮肟在發(fā)煙硫酸催化下的液相貝克曼重排工藝。液相貝克曼重排反應(yīng)生成粗己內(nèi)酰胺,粗己內(nèi)酰胺需要經(jīng)過重排中和、硫銨萃取及汽提、苯萃、水萃、離子交換、加氫、三效蒸發(fā)、蒸餾等工序進(jìn)行分離提純后精制才能得到合格的己內(nèi)酰胺產(chǎn)品。己內(nèi)酰胺濃縮工藝在進(jìn)入三效蒸發(fā)和預(yù)蒸餾工序時(shí),己內(nèi)酰胺濃縮到90% ,再進(jìn)入預(yù)蒸餾系統(tǒng),使己內(nèi)酰胺的濃度由 90% ( 質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 濃縮到 99.9%,雜質(zhì)的去除率達(dá)到99.99% 。粗己內(nèi)酰胺濃度經(jīng)過多道分離提純工序,其濃度逐步提高最終達(dá)到大于99.98%,這不同工序的濃度值測量,就是過程控制的重要指標(biāo)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:己內(nèi)酰胺濃度測量實(shí)現(xiàn)在線檢測】
為解決己內(nèi)酰胺濃度實(shí)時(shí)測量控制,傳感器要直接插入管道采樣點(diǎn)。北斗星在線濃度儀T-BD5CMD+MS1204p考慮到己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性,接觸材料必須耐溫度,耐腐蝕性,我們選用有“塑料王”之稱的聚四氟乙烯材料,這種材料有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn),幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí),具有耐高溫的特點(diǎn)可在-180~260oC長期使用,是適于己內(nèi)酰胺及其復(fù)雜的生產(chǎn)工藝應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)實(shí)用型在線監(jiān)測儀器。MS1204傳感器適用溫度范圍100-120°C; 濃度范圍:0-100%全量程測試,寬泛的濃度測量范圍為配合工序要求靈活安裝控制。傳感器插入深度標(biāo)準(zhǔn) 60~170 mm,特殊要求可以定制,用于管道和罐體安裝。本安設(shè)計(jì)防爆型。可直接用于顯示器,記錄儀,可以增強(qiáng)PID閉環(huán)控制;
【在線濃度儀T-BD5CMD+MS1204p測試原理】
MS1204微波衰減法傳感技術(shù),應(yīng)用于北斗星系列水分分析儀中,是北斗星30年來,經(jīng)過幾代中國科學(xué)院專家力量,對比國內(nèi)外檢測原理現(xiàn)存技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),研究開發(fā)并逐步完善成熟的高可靠性水分測試技術(shù)。
微波衰減法是依據(jù)有機(jī)物和水分子對100M赫茲的電磁波的吸收率差別較大(75:1)的原理而設(shè)計(jì)的,基于水分對微波的吸收系數(shù)與其他介質(zhì)對微波的吸收系數(shù)不同,當(dāng)對樣品施加高頻電場時(shí),由于水分的存在,會影響高頻電場的相位和幅度,影響的程度與水分含量有關(guān),通過測試高頻電場的相位和幅度的變化,并經(jīng)過智能數(shù)摸轉(zhuǎn)換和相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)了快速精確檢測的要求,解決了其它水分檢測原理因受電解質(zhì)、有機(jī)物成分差異、酸堿度及含砂量等介質(zhì)的因素影響檢測準(zhǔn)確度的問題。
北斗星儀器憑借MS1204先進(jìn)的檢測技術(shù),1996年獲得北京市火炬計(jì)劃項(xiàng)目。它快速、便捷、易于安裝、穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),成為30年來遍布各個(gè)行業(yè)、國內(nèi)外近千家用戶水分檢測的國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)儀器,被用戶評為*競爭力的含水分析儀,為當(dāng)今國際水分檢測增添了又一成熟的測試技術(shù)。
自2008年,應(yīng)國內(nèi)科研院所,石化廠,中藥廠家的要求,開始乙醇、乙二醇、正丁醇、丁醇、二甲基硅油濃度測試的現(xiàn)場應(yīng)用開發(fā),我們對儀器測試中的穩(wěn)定性,抗干擾性,溫度影響,無論是來自儀器本身,還是來自現(xiàn)場的問題,都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
【北斗星水分儀MS1204技術(shù)優(yōu)勢】
1) 無任何耗材的附加費(fèi)用;
2) 無來自儀器及耗材對人身健康的任何危害。
3) 儀器響應(yīng)速度快,信號反應(yīng)時(shí)間<15s,智能變送器處理間隔,*適應(yīng)自動(dòng)化流程的快速響應(yīng)要求。
4) 可靠的防爆設(shè)計(jì),防爆等級為Ex d iaⅡC T5 本安設(shè)計(jì)。
5) 靈活實(shí)用的安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),安裝連接方式多樣(管螺紋式、法蘭式、卡盤式),堅(jiān)固耐用,不易結(jié)垢、粘附、堵塞,適應(yīng)各種工藝安裝要求。
6) 傳感器材料設(shè)計(jì)兼容選擇性大,適用于不同物料的檢測要求(聚四氟、304不銹鋼、316不銹鋼)。
【T-BD5-EMC1124電磁濃度計(jì)(酸堿濃度計(jì))】
根據(jù)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中各個(gè)工序的原料、反應(yīng)環(huán)境、副產(chǎn)品也需要進(jìn)行酸堿性、鹽液濃度,電導(dǎo)率測量控制。我們推薦北斗星EMC1124電磁濃度計(jì)(酸堿濃度計(jì)),可全量程測試濃硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸、氫氟酸、氫氧化鈉、鹽混合液、酒精、乳化油、尿素、變性淀粉、煤漿水(洗煤水)、酒精濃度、氨水、乙二醇濃度、阻燃劑水溶液、二甲基硅油、煤焦油、礦漿濃度、制動(dòng)液、碳化硅、氫氧化鈉、石灰乳等單一成分、多成分混合物濃度,及電導(dǎo)率測試。
典型應(yīng)用:鹽酸混合物濃度檢測、氫氟酸混合物濃度檢測、硝酸混合物濃度檢測、氫氧化鈉混合物濃度檢測。
技術(shù)參數(shù):
1) 溫度補(bǔ)償: 0~ 60℃
2) 量 程: 0-200ms/m
3) 輸 出: 4-20Ma/RS232/485
4) 使用溫度: -30~ 70℃
5) 使用壓力: 0.5MPa
6) 測量元件探頭尺寸:插入溶液深度125mm,可定制
儀器主要特點(diǎn)
1) 大屏幕多參數(shù)同屏顯示、中文菜單引導(dǎo)操作。
2) 儀器具備多點(diǎn)標(biāo)定功能,采取最小二乘法處理,在寬范圍測量時(shí)確保測量精度。
3) 敏感元件采用特殊合金磁性材料制作,提高了儀器的靈敏度和穩(wěn)定性。
4) 儀器內(nèi)部的單片微型計(jì)算機(jī),自動(dòng)根據(jù)介質(zhì)溫度對溶液做精確的溫度補(bǔ)償。
5) 具有4~20mA隔離輸出信號和RS485輸出接口,另有濃度的上、下限報(bào)警功能。
6) 具有斷電數(shù)據(jù)保護(hù)功能。
7) 電子單元采用塑料耐腐蝕機(jī)箱,防護(hù)等級為IP65,可防水防塵防酸氣,配套發(fā)送器:DCZ-1型電磁發(fā)送器。
8) 探頭安裝方式:管道式、浸入式、流通式任選。
9) 采用電磁感應(yīng)原理測量溶液電導(dǎo)率,無極化效應(yīng),測量精確,維護(hù)量小。
10) 測量介質(zhì)可通過菜單選擇,既可精確測量酸、堿、鹽溶液的濃度,又可測量一般溶液的電導(dǎo)率。
【總結(jié)】
隨著己內(nèi)酰胺企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入高利R時(shí)代,作為生產(chǎn)過程優(yōu)化的重要檢測手段,對儀器儀表的要求會越來越高,己內(nèi)酰胺如此復(fù)雜的生產(chǎn)工藝控制,北斗星T-BD5CMD+MS1204p濃度計(jì)和T-BD5-EMC1124酸堿濃度計(jì)的應(yīng)用,有助于過程控制以及提高工藝指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量。
T-BD5CMD+MS1204p濃度計(jì)自2016年應(yīng)用在己內(nèi)酰胺濃度檢測,已經(jīng)正常運(yùn)行幾年。
T-BD5-EMC1124酸堿濃度計(jì)自2010年在石化行業(yè)成功應(yīng)用至今。
希望北斗星儀器在己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用
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