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Determinar la concentración de cloruro de litio directamente en el proceso


Ya sea salmuera de sorción, eluato de la extracción de litio o lejía madre concentrada: el LiquiSonic® El sensor ultrasónico proporciona continuamente el contenido de LiCl directamente desde la tubería. Sin toma de muestras, sin óptica, sin piezas de desgaste en el medio.

Un valor cada segundo

El contenido de LiCl está disponible de forma continua, no solo después del siguiente turno.

Materiales resistentes a los cloruros

Titanio, Hastelloy y recubrimientos para soluciones salinas agresivas.

Margen respecto a la saturación

Supervisar la concentración antes de que precipite la sal.

Robusto frente a burbujas de gas

Mucho menos sensible que los métodos basados en densidad, dentro de amplios límites.

¿Cómo se mide en línea la concentración de una solución de cloruro de litio? A través de la velocidad del sonido. Un LiquiSonic® El sensor se instala directamente en la tubería o el depósito, determina el tiempo de tránsito y la temperatura del proceso y a partir de ello calcula el contenido de LiCl en % en peso. La medición es independiente del color, la turbidez y la conductividad de la salmuera, no necesita ventana óptica y no requiere toma de muestras. Como el cloruro de litio es fuertemente higroscópico, también se elimina así la fuente de error de la muestra manual abierta.

Qué hace que una solución de LiCl sea exigente desde el punto de vista de la medición

Las soluciones de cloruro de litio suelen operar en las instalaciones cerca de un límite: lo suficientemente concentradas para que la sorción, la electrólisis o la evaporación sean rentables, y al mismo tiempo lo bastante alejadas de la saturación para que nada cristalice. Entre estos dos puntos suele haber solo una ventana estrecha y la concentración se desplaza constantemente durante la operación, por absorción de agua, por evaporación o por dosificación adicional.

Qué desplaza el contenido

  • Absorción de agua en el absorbedor, descarga en el regenerador
  • Pérdidas por evaporación y reposición con agua fresca
  • Composición variable de la alimentación en el tratamiento
  • Temperaturas cambiantes entre absorbedor y desorbedor
  • Sales acompañantes de la salmuera bruta o de corrientes de recirculación

Qué se deriva de ello

  • Precipitación de cristales en intercambiadores de calor, rellenos y boquillas
  • Disminución del rendimiento de sorción o de recuperación cuando la solución está demasiado diluida
  • Mayor consumo de energía en el regenerador o evaporador
  • Corrosión por picadura y corrosión por rendija en materiales inadecuados
  • La sal costosa se pierde con los lotes purgados

Límites de los métodos habituales

  • Valoración y análisis de laboratorio: fiables, pero siempre retrospectivos
  • Muestra manual: la solución higroscópica cambia hasta el momento de la medición
  • Conductividad: en el rango alto de sal apenas permite una diferenciación clara
  • Medición de densidad y Coriolis: sensible al gas arrastrado
  • Refractómetro: la ventana se incrusta y debe limpiarse

LiquiSonic®: la salmuera se mide a sí misma

Entre las dos ramas de la horquilla de medición, un impulso ultrasónico atraviesa la solución salina. La trayectoria de medición es conocida y el tiempo de tránsito se registra con alta resolución. De ello resulta la velocidad del sonido y, junto con la temperatura medida, la concentración.

Solución clara o salmuera turbia: mismo valor de medición
El sonido se propaga independientemente del color, la transparencia y la conductividad eléctrica. Lo que interfiere en los equipos ópticos y basados en conductividad aquí no juega ningún papel.

La temperatura forma parte de la medición
Cada sensor registra también la temperatura del proceso y compensa directamente su influencia sobre la velocidad del sonido. Así se cubren los cambios entre absorbedor y regenerador.

Material según el medio
Las soluciones con cloruros atacan el acero inoxidable estándar. Por eso fabricamos las piezas en contacto con el medio también en titanio o Hastelloy, alternativamente con recubrimiento.

Sensor y unidad de evaluación instalables por separado
La conexión con el controlador es digital y resistente a interferencias hasta 1.000 m. El lugar de visualización no tiene que ser el lugar de medición.

El valor de medición en el proceso

El LiquiSonic® El controlador muestra el valor actual in situ y al mismo tiempo lo transmite al sistema de control. Se pueden conectar hasta cuatro sensores a un equipo, por ejemplo salmuera pobre y rica en el mismo circuito.

El valor principal está en primer plano
Concentración mostrada en grande y legible a distancia, con unidad, además de la temperatura.

Límites resaltados de forma visible
Las barras muestran dónde se encuentra el valor dentro de la ventana permitida y cuánto falta hasta el límite de advertencia.

Tendencia en lugar de instantánea
La vista de tendencia permite ver si la salmuera se desvía y en qué dirección, mucho antes de que se alcance un límite.

Antecedentes técnicos

Velocidad del sonido como magnitud de medición

El cloruro de litio disuelto modifica la densidad y la compresibilidad del agua y, con ello, la velocidad a la que se propaga el sonido en ella. Emisor y receptor están dispuestos en una geometría fija entre sí, de modo que del tiempo de tránsito se obtiene un valor absoluto. Este no deriva y no necesita reajustes periódicos. La correspondencia entre velocidad del sonido y temperatura con la concentración la almacenamos como conjunto de datos del producto para su solución concreta.

Burbujas de gas en el circuito

En regeneradores, en bombas y después de etapas de despresurización, la salmuera suele arrastrar gas. La medición ultrasónica tolera mucho más de esto que los métodos basados en densidad, pero también tiene un límite superior. Las burbujas modifican la señal recibida de forma característica: el sensor lo detecta hasta cierto grado y lo comunica, en lugar de emitir silenciosamente un valor incorrecto.

Componentes acompañantes en la salmuera

Los sistemas puros de LiCl‑agua son el caso sencillo. Si las sales acompañantes de la salmuera bruta o de la recirculación permanecen dentro de límites conocidos y estrechos, esto se tiene en cuenta en el diseño. Si un segundo componente fluctúa más, mediante una magnitud de medición adicional también puede determinarse por separado el contenido de dos sustancias disueltas en el mismo medio portador. Aclaramos de antemano si esto es necesario en su caso basándonos en sus análisis.

Qué aporta la medición en línea

Menos laboratorio, más control
  • Las muestras rutinarias y las valoraciones se necesitan con menos frecuencia
  • La dosificación posterior se realiza según el valor medido en lugar de según la experiencia
  • No se necesita personal en el depósito abierto para la toma de muestras
Ahorrar energía y sal
  • Operar la
  • Se pueden reducir los márgenes de seguridad en la densidad objetivo.
  • Menos enfoques rechazados, menos pérdida de litio
La instalación sigue siendo gratuita.
  • La aproximación a la saturación se hace evidente desde el principio
  • Menos tiempos de inactividad por lavado y limpieza en los intercambiadores de calor
  • Grabación completa para verificación y auditoría de calidad.

Diseño para su sistema

Materiales
Fabricamos sensores de diferentes materiales. Además del acero inoxidable, el titanio y Hastelloy son especialmente adecuados para medios que contienen cloruro, como la salmuera de LiCl, así como para recubrimientos como PFA, ETFE o Halar. La variante adecuada depende de la concentración, la temperatura y las sustancias acompañantes. Cuéntanos tu análisis y te recomendaremos el material.

Instalación

  • Longitudes de instalación desde unos pocos centímetros hasta varios metros
  • Bridas, roscas y conexiones de abrazadera según normas.
  • Adaptador para líneas estrechas y para instalación en contenedores.
  • Versiones Ex disponibles para los requisitos habituales.

Diseños especiales y OEM
Si no se adapta ninguna variante estándar, diseñamos el diseño en función de su situación de instalación, incluso para máquinas en serie en pequeñas cantidades.

Descripción rápida
El rango de medición, la precisión, la temperatura permitida y el nivel de presión dependen del diseño y la aplicación y se influyen entre sí. Diseñamos el sensor junto con usted y proporcionamos valores confiables para su proceso.

  • Principio de medición: Medición ultrasónica del tiempo de tránsito, con compensación de temperatura, en línea
  • Variables medidas: Concentración de LiCl, temperatura, indicación de perturbaciones como burbujas de gas.
  • Materiales: Acero inoxidable, titanio, Hastelloy, revestimientos según medio.
  • Instalación: Tubería, contenedor o bypass, longitud y conexión según aplicación
  • Interfaces: Salidas analógicas y digitales, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP
  • Mantenimiento: Sin mantenimiento, calibración de fábrica, sin piezas de desgaste

Dónde se mide el LiCl

Extracción y procesamiento de litio

Eluato de la sorción, soluciones de lavado, etapas de evaporación hasta la alimentación para el procesamiento posterior. El sensor indica cuándo se alcanza la concentración objetivo sin que nadie tome una muestra.

Secado y climatización

Salmuera de LiCl como desecante líquido. La salmuera pobre y la rica pueden registrarse por separado, de modo que el absorbedor y el regenerador puedan funcionar de manera coordinada.

Circuitos de refrigeración y sorción

Portadores de calor salinos e instalaciones de absorción. La dilución por fugas o condensado se detecta antes de que disminuyan la protección contra heladas o la capacidad de refrigeración.


Describa su aplicación: nos pondremos en contacto con usted para una coordinación técnica.
Juntos aclaramos las condiciones marco y los posibles enfoques de solución.

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Detalles

¿Ya utiliza equipos de SensoTech? *
* Campos obligatorios

Especializados en medición de concentración desde hace más de 35 años

SensoTech desarrolla y fabrica tecnología de medición analítica en línea en Magdeburg-Barleben. Los sistemas LiquiSonic® se utilizan en todo el mundo en aplicaciones con ácidos y álcalis, en la industria química, en la producción de alimentos y en la fabricación de semiconductores.

35+

años de experiencia

50+

países en todo el mundo

ISO 9001

Certificación de calidad


Preguntas frecuentes

¿Miden concentración o densidad?

Se mide la velocidad del sonido y se entrega el valor que usted necesita. En un sistema binario de cloruro de litio y agua, a partir de ello puede determinarse la concentración en % en peso; del mismo modo, también podemos mostrar el valor como densidad. A diferencia de una medición de densidad puramente convencional, la señal no depende de la distribución de masas y reacciona con mucha menor sensibilidad al gas arrastrado.

¿De qué material es el sensor para medios con cloruros?

Los sensores pueden fabricarse con distintos materiales. En salmueras de LiCl, el acero inoxidable estándar puede ser susceptible a la corrosión por picadura y por rendija según la concentración y la temperatura; en ese caso se utilizan titanio o Hastelloy, o bien un recubrimiento de PFA, ETFE o Halar. La selección se realiza en función del análisis de su medio.

¿Cómo sé que mi solución de LiCl se está saliendo de rango?

Por lo general, por los efectos secundarios: disminuye el rendimiento de sorción, el regenerador necesita más vapor o se deposita sal en un intercambiador de calor. Para entonces, a menudo ya han pasado días. Una medición continua muestra el cambio en una fase en la que todavía puede añadirse producto o ajustarse la regeneración.

¿Funciona la medición cuando hay gas arrastrado en la salmuera?

En la mayoría de los casos, sí. El método ultrasónico tolera una proporción de gas considerablemente mayor que las mediciones basadas en densidad, aunque también tiene un límite. Dentro de ese límite, el gas arrastrado puede detectarse a partir de la evolución de la señal y mostrarse como aviso. La cantidad de gas que tolera su punto de medición depende de la ubicación de instalación y del flujo; eso lo analizamos durante el dimensionamiento.

¿Qué ocurre con sales acompañantes como NaCl, KCl o CaCl₂?

Si permanecen dentro de límites conocidos y estrechos, se tienen en cuenta en el conjunto de datos del producto y la concentración de LiCl sigue siendo fiable. Si una segunda componente fluctúa mucho, con una variable de medición adicional también puede determinarse por separado el contenido de dos sustancias disueltas en el mismo medio portador. Envíenos los rangos de su análisis y le diremos qué enfoque es el adecuado.

¿Sustituye esto la titulación en el laboratorio?

Redistribuye las funciones. La medición en línea se encarga de la supervisión y el control continuos, mientras que el laboratorio sigue siendo responsable de la referencia y la liberación. En la práctica, el número de muestras rutinarias disminuye de forma notable, porque ya no es necesario responder cada pregunta sobre el contenido actual mediante una muestra.

¿Con qué rapidez está disponible un nuevo valor de medición?

Cada segundo. Para cambios de concentración en circuitos y etapas de evaporación, eso es más que suficiente; incluso perturbaciones breves como una entrada repentina de agua fresca siguen siendo visibles.

¿Los sensores también están disponibles en versión Ex?

Sí. Hay versiones adecuadas para zonas con riesgo de explosión; podemos cubrir los requisitos habituales. Indíquenos su clasificación de zona y la certificación requerida, y ajustaremos la variante en consecuencia.

¿Es necesario calibrar el sensor periódicamente?

No. La geometría del espacio de medición es fija y la medición del tiempo de tránsito proporciona un valor absoluto. No hay membrana, ventana ni piezas móviles que puedan cambiar. La calibración de fábrica sigue siendo válida durante años.

¿Cabe un sensor en mi tubería?

Por regla general, sí. Existen variantes con brida, rosca y Clamp, distintas longitudes de instalación, así como adaptadores para secciones pequeñas y para el montaje en depósitos. También diseñamos formas especiales para espacios reducidos.

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