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Haga que la producción de fertilizantes sea eficiente con una medición precisa de la concentración en línea


LiquiSonic® hace que las concentraciones sean transparentes, como base fiable para decisiones de proceso seguras.

Monitoreo de respuesta

Medición en tiempo real

Wartungs- & driftfrei

Ahorro de costes

desafíos

La producción de fertilizantes industriales enfrenta desafíos constantes. Ejemplos destacados son el aumento de los precios de la energía, las fluctuaciones en la calidad de las materias primas, las estrechas especificaciones de los productos y las expectativas claras con respecto a la disponibilidad y las emisiones. Ya sea en la síntesis de amoníaco, en la producción de nitrato de amonio, en los procesos de ácido nítrico o de ácido fosfórico, siempre es el mismo factor el que decide la calidad, la eficiencia y la rentabilidad: una concentración de las sustancias en el proceso controlada y gestionada con precisión.

Aquí es exactamente donde entra en juego el sistema de medición en línea LiquiSonic® de SensoTech. Ofrece valores de concentración de alta precisión en tiempo real, directamente en el proceso, sin muestreo, sin demoras y sin compromisos en condiciones exigentes.

Por qué la concentración es la palanca decisiva

La producción de fertilizantes modernos se basa en productos químicos básicos clave como el amoníaco (NH₃), el ácido nítrico (HNO₃), el ácido fosfórico (H₃PO₄), la urea y el nitrato de amonio. Incluso pequeñas desviaciones de los valores de concentración óptimos tienen un efecto directo, por ejemplo a través de:

  • Procesos de reacción inestables en pasos de neutralización y síntesis.
  • Consumo innecesario de energía en las etapas de concentración y evaporación.
  • Productos fuera de especificaciones, reelaboración o desecho
  • mayor riesgo de corrosión y depósitos
  • confiabilidad del proceso limitada

Resultados de medición que mejoran sus procesos

LiquiSonic ofrece resultados gracias a la combinación de una medición fiable de la velocidad del sonido y una medición opcional de otros componentes físicos.® valores de concentración exactos, incluso con:

  • altas temperaturas y presiones
  • medios turbios, casi cristalizados o multifásicos
  • Composición variable y calidades fluctuantes de las materias primas.

El resultado: procesos estables, calidad constante del producto y máxima eficiencia energética, independientemente de si se trata de UAN (soluciones de nitrato de amonio y urea) o ácido fosfórico de procesos húmedos.


La información sobre la concentración suele basarse en análisis de laboratorio o mediciones indirectas. Aunque ofrecen resultados precisos, llegan con retraso y no reflejan adecuadamente los cambios dinámicos del proceso. Durante este tiempo, las reacciones ya pueden ocurrir fuera de su ventana óptima, con consecuencias directas para el rendimiento, la calidad del producto y el consumo de energía. Especialmente en las etapas de concentración y evaporación que consumen mucha energía, como en la producción de urea o AHL, la falta de transparencia conduce a menudo a que los procesos se ejecuten deliberadamente de forma "demasiado segura". El resultado es un uso innecesariamente alto de vapor y energía, así como un aumento de los costes operativos.

Los procesos de neutralización y mezcla, por ejemplo en la producción de nitrato de amonio o en la mezcla de soluciones de UAN, también reaccionan sensiblemente a las desviaciones de concentración más pequeñas. Las consecuencias típicas son procesos de reacción inestables, cristalización, depósitos o bloqueos. Estos no solo afectan la calidad del producto, sino que también aumentan los costos de mantenimiento y reducen la disponibilidad del sistema. Al mismo tiempo, aumentan los requisitos en materia de seguridad de procesos y seguridad laboral, especialmente cuando se trata de medios corrosivos o reactivos como el ácido nítrico y fosfórico.

Sin un registro continuo y fiable de la concentración real, muchos de estos efectos pasan desapercibidos durante mucho tiempo. LiquiSonic® permite un seguimiento preciso de los valores de concentración y, con ello, un control continuo y reproducible del proceso desde la materia prima hasta el producto final.

LiquiSonic® optimiza los pasos centrales del proceso en la producción de fertilizantes

En la producción de fertilizantes industriales, la interacción correcta de todos los pasos del proceso determina el éxito deseado. Ya sea síntesis, neutralización, concentración o mezcla, dondequiera que se procesen medios líquidos, el conocimiento de la concentración exacta es la clave para procesos estables, eficientes y económicos. Es precisamente en estos puntos donde el sistema de medición en línea LiquiSonic entra en juego.® sus puntos fuertes.

Procesos de síntesis y neutralización.

En la síntesis de amoníaco, en la síntesis de ácido nítrico y en la neutralización de ácido nítrico con amoníaco para producir nitrato de amonio, se deben respetar estrictamente las condiciones de reacción. Las desviaciones en la concentración conducen directamente a procesos de reacción inestables, a una mayor formación de subproductos y a riesgos para la seguridad. LiquiSonic® Mide la concentración directamente en el proceso, sin demora e independientemente del color, turbidez o conductividad del líquido. El registro de alta precisión de la velocidad absoluta del sonido en combinación con la medición de la temperatura del proceso permite un seguimiento continuo y un control inmediato de la reacción.

Concentración y evaporación.

En la producción de urea y en las etapas anteriores del proceso de producción de AHL, los evaporadores y las etapas de concentración se encuentran entre las partes del sistema que consumen más energía. Sin valores medidos exactos, a menudo se utilizan márgenes de seguridad, a expensas de la eficiencia energética y los costes operativos. LiquiSonic® proporciona valores de concentración en tiempo real y así permite un funcionamiento preciso en el punto óptimo de funcionamiento. Esto reduce el consumo de vapor, minimiza los rechazos y, por tanto, aumenta de forma reproducible la eficiencia de todo el sistema.

Procesos de mezcla y combinación.

Al producir soluciones AHL/UAN, son importantes las proporciones de mezcla definidas con precisión. Incluso pequeñas desviaciones pueden provocar cristalización, depósitos o problemas de calidad. LiquiSonic® monitoriza continuamente las concentraciones en la tubería o el recipiente y hace que los procesos de mezcla sean transparentes y controlables. Gracias a los sensores sin mantenimiento ni deriva y a la capacidad de colocar varios sensores en diferentes puntos de medición, incluso los procesos de mezcla complejos se pueden controlar de forma estable.

Procesos ácidos y húmedos en la producción de fertilizantes fosfatados.

En la producción de ácido fosfórico, así como en la producción de superfosfato, MAP y DAP, los medios agresivos, las altas temperaturas y la formación de burbujas de gas no son una excepción. La robusta construcción del sensor de LiquiSonic® no requiere sellos adicionales. También está disponible en distintos materiales o recubrimientos especiales y, por lo tanto, también es adecuado para medios corrosivos. Incluso con un alto contenido de gas o medios turbios, el sistema proporciona valores medidos estables y fiables.

 

 

Mida con precisión y optimice de forma específica

LiquiSonic® es un sistema de medición modular en línea que consta de uno o más sensores y un controlador. Se puede integrar perfectamente en los sistemas existentes. Los datos de medición están disponibles continuamente a través de salidas analógicas, relés o sistemas de bus de campo comunes y pueden usarse directamente para monitorear sus procesos. Funciones adicionales como la detección de humedad/seco, el registro de datos y la gestión de alarmas ayudan a los operadores del sistema no solo a medir los procesos, sino también a optimizarlos activamente.

Desarrollada y probada para procesos industriales exigentes, nuestra solución a un problema de medición se convierte en una herramienta real para aumentar la eficiencia, la calidad y la disponibilidad del sistema.

Detalles técnicos y económicos.

Principio de medición

La base del LiquiSonic®El sistema de medición es el principio físicamente descrito y probado industrialmente de medir la velocidad del sonido en líquidos. Esto depende directamente de la concentración de los componentes contenidos y de la temperatura y, por lo tanto, es ideal para análisis en línea continuos y precisos en entornos de proceso exigentes.

Se envía un impulso ultrasónico definido a través del líquido de proceso en el sensor. Se registra con la máxima precisión el tiempo que tarda este impulso en llegar al receptor. Dado que la distancia entre el transmisor y el receptor es constante debido al diseño, la velocidad absoluta del sonido se puede calcular directamente a partir del tiempo de tránsito. Al mismo tiempo, un sensor de temperatura integrado mide la temperatura del proceso, de modo que las influencias de la temperatura se tienen en cuenta directamente. La relación entre la velocidad del sonido, la temperatura y la concentración se conoce claramente y se describe matemáticamente para muchos líquidos químicos. Estas relaciones específicas están disponibles como registros de datos de productos en LiquiSonic.®controlador almacenado. Sobre esta base, el sistema calcula de forma continua y automática la concentración real del líquido de proceso, sin muestreo manual ni demoras. La velocidad del sonido es una cantidad física clara y rastreable. Esto significa que el principio de medición funciona independientemente de la conductividad o de las propiedades ópticas del medio, como el color o la turbidez. LiquiSonic funciona incluso en condiciones difíciles como burbujas de gas, composición variable o altas temperaturas.® Resultados de medición estables y sin deriva.

Utilizando una función de ajuste integrada, los usuarios pueden adaptar los valores de concentración calculados a las referencias internas en cualquier momento. Además, la inclusión de variables de medición adicionales permite la medición de sistemas de múltiples componentes, por ejemplo en procesos de neutralización, lavadores de gases o corrientes complejas de mezcla y reciclaje. Esto significa que no sólo se supervisa un componente, sino que todo el proceso es transparente y controlable.

El resultado es una medición en línea robusta y sin mantenimiento que hace que las concentraciones estén disponibles en tiempo real.


Beneficio económico

La medición precisa de la concentración en línea no sólo tiene un impacto en la seguridad, sino que también es especialmente económica. LiquiSonic® hace que los procesos sean más transparentes, estables y sosteniblemente más rentables. Estas son las ventajas económicas de nuestro sistema de medición de un vistazo:

  • Reducción del consumo de energía mediante un control preciso de las etapas de evaporación y concentración.
  • Reducción de recargos de seguridad innecesarios durante el proceso
  • Minimice los productos fuera de especificaciones, los desechos o los costosos retrabajos
  • Mayor disponibilidad del sistema mediante la detección temprana de desviaciones del proceso
  • Reducción del esfuerzo de mantenimiento o limpieza gracias al control estable del proceso
  • Ahorro de tiempo y costes de personal al eliminar los análisis de laboratorio periódicos
  • Mejor utilización de las capacidades de producción con una calidad constante del producto.
  • Procesos reproducibles como base para una producción escalable y económicamente segura


Ejemplos de aplicación

Síntesis de amoníaco

El amoníaco (NH₃) es la base de casi todos los fertilizantes que contienen nitrógeno. Después de la conversión catalítica de nitrógeno e hidrógeno en el proceso Haber-Bosch, la mezcla de reacción se enfría para que el amoníaco pase a la fase acuosa. Las concentraciones típicas de NH₃ oscilan entre el 10 y el 25% en peso.

LiquiSonic® se puede integrar directamente en esta línea de proceso y mide la concentración de amoníaco en línea y en tiempo real. Esto garantiza un control estable del proceso, las fluctuaciones se reconocen inmediatamente y la calidad de los procesos posteriores, como por ejemplo la síntesis de ácido nítrico o de urea, se mejora de forma sostenible.


Síntesis de ácido nítrico

Una gran proporción del ácido nítrico producido en todo el mundo se utiliza para producir nitrato de amonio. En el proceso de Ostwald, el ácido se crea tras la oxidación catalítica del amoníaco y la posterior absorción de NO₂ en agua. Normalmente se alcanzan concentraciones del 55-65% en peso de HNO₃ en la etapa de absorción.

LiquiSonic® monitoriza este rango de concentración de forma continua y precisa. La medición en línea permite un control confiable del proceso de absorción, reduce las fluctuaciones de concentración y aumenta tanto la confiabilidad del proceso como la eficiencia de la producción de ácido nítrico.


producción de UAN

Las soluciones de urea amónica (UAN) se crean mezclando nitrato de amonio, urea y agua. Las recetas típicas contienen alrededor de 40% en peso de AN, 30% en peso de urea y agua, lo que corresponde a un contenido total de nitrógeno de alrededor de 28-32% en peso.

Hier eignet sich eine Kombination aus Schallgeschwindigkeits- und Leitfähigkeitsmessung besonders. Dadurch können sowohl die Ausgangskomponenten als auch die fertige Lösung zuverlässig überwacht werden. Das Ergebnis ist eine stabile Produktqualität, reduzierte Fehlchargen und eine durchgängige Prozesskontrolle ohne zeitaufwendige Probenahme.

Producción de nitrato de amonio

El nitrato de amonio se forma por neutralización exotérmica del amoníaco con ácido nítrico. Después de la reacción, el producto está inicialmente presente como una solución acuosa con aproximadamente un 70 % en peso y luego se concentra por evaporación hasta un 99,5 % en peso para prepararlo para la granulación o granulación.

LiquiSonic® acompaña todo este proceso, desde la neutralización hasta la evaporación y la inspección del producto final. La medición continua de la concentración en tiempo real garantiza condiciones de reacción estables, minimiza los riesgos de seguridad y garantiza una calidad constante del producto al tiempo que reduce el consumo de energía.

 


producción de urea

En la producción de urea, el amoníaco y el dióxido de carbono reaccionan primero para formar carbamato de amonio, que luego se deshidrata para formar urea. La solución resultante inicialmente tiene aproximadamente 70-80% en peso de urea y se concentra hasta 98% en peso mediante evaporación.

Con LiquiSonic® Estas concentraciones se pueden medir en línea durante todo el proceso de producción. La medición altamente estable y sin deriva permite un control preciso de las etapas del evaporador, reduce el consumo de vapor y garantiza que la solución de urea alcance exactamente la calidad requerida para su posterior procesamiento.


Producción de ácido fosfórico

El ácido fosfórico se produce principalmente mediante un proceso húmedo haciendo reaccionar roca que contiene fosfato con ácido sulfúrico concentrado. El ácido fosfórico bruto resultante contiene aproximadamente un 30 % en peso de H₃PO₄ y luego se concentra hasta un 54 % en peso. La turbidez, los sólidos y la composición variable imponen altas exigencias a la tecnología de medición.

Con LiquiSonic® mida la concentración de ácido sulfúrico y fosfórico independientemente del color, turbidez o contenido de sólidos. La medición en línea ofrece valores estables en tiempo real y permite un control de procesos seguro y energéticamente eficiente, desde ácido crudo hasta ácido fosfórico altamente concentrado.


Producción de superfosfato

Al producir superfosfato simple y triple, los fosfatos de roca reaccionan con ácido sulfúrico (SSP) o ácido fosfórico (TSP). El ajuste exacto de las concentraciones de ácido es crucial para el curso de la reacción, la calidad del producto y el uso de recursos.

Unser Messsystem überwacht diese Säurekonzentrationen inline und in Echtzeit. Selbst bei trüben, partikelhaltigen Medien liefert LiquiSonic® mediciones confiables. Esto controla de forma óptima la reacción, reduce el consumo de productos químicos y garantiza una alta calidad constante del producto.


Estos ejemplos de aplicaciones muestran cómo LiquiSonic® Se puede utilizar durante todo el proceso de producción de fertilizantes. Para obtener más información, estudios de casos detallados o referencias de clientes, comuníquese con nuestro equipo de ventas. ¡Contáctenos para recibir asesoramiento individual!

Las ventajas más importantes de un vistazo


Control preciso del proceso

La medición de la concentración en línea sin demoras permite un control del proceso estable y reproducible en todas las etapas de producción.

Funcionamiento a largo plazo sin mantenimiento

Los sensores completamente cerrados, libres de mantenimiento y sin partes móviles garantizan mediciones estables durante un largo período de tiempo.

Menores costos operativos

La reducción del consumo de energía, menos desperdicio, menos esfuerzo de laboratorio y una mayor disponibilidad del sistema conducen a ahorros de costos mensurables.

Procesos transparentes

Los tiempos de respuesta ultrarrápidos y el suministro continuo de datos a través de bus de campo o red hacen que los procesos sean transparentes y controlables.

Máxima precisión de medición

Una precisión de concentración de hasta ± 0,05 % en peso, incluida la medición de temperatura integrada, garantiza mediciones fiables incluso en caso de turbidez o burbujas de gas.

Se puede integrar en cualquier lugar

Instalación directa en línea, insensible al flujo, vibración, contaminación o abrasión, disponible en materiales específicos del cliente para casi todos los sistemas.


Describa su aplicación: ¡nos comunicaremos con usted para la coordinación técnica!
Juntos aclaramos las condiciones límite y las posibles soluciones.

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Preguntas frecuentes

¿Qué mide LiquiSonic durante la producción de fertilizantes?

LiquiSonic® Mide la concentración de medios líquidos en línea y de forma continua. La medición se basa en la velocidad absoluta del sonido en el líquido en combinación con la temperatura del proceso.

¿LiquiSonic ofrece resultados en tiempo real?

Sí, LiquiSonic.® proporciona un valor de medición actualizado cada segundo. La medición se realiza de forma continua y sin demora ya que no se requiere muestreo.

¿Qué precisión de medición se logra en la producción de fertilizantes?

El sistema logra una precisión de medición de ±0,05% en peso al medir la concentración. Esta precisión se logra incluso en condiciones de proceso exigentes y es independiente del color, la transparencia, el contenido de sólidos o las burbujas de gas.

¿Cómo se tiene en cuenta la influencia de la temperatura en la medición?

Cada LiquiSonic®-El sensor tiene un sensor de temperatura integrado de alta precisión. La influencia de la temperatura se compensa directamente en el cálculo, lo que significa que se obtienen resultados de medición estables y precisos incluso con temperaturas fluctuantes.

¿LiquiSonic puede monitorear varios componentes al mismo tiempo?

Sí, si en la evaluación también se incluyen la densidad u otros parámetros físicos, se pueden controlar sistemas de varios componentes, p. B. en procesos de neutralización, lavado o mezclado.

¿Qué condiciones del proceso se pueden cubrir?

LiquiSonic®-Los sensores funcionan de forma fiable a temperaturas de -40 °C a 200 °C y presiones de hasta 500 bar. Esto hace que el sistema sea adecuado para casi todos los procesos de producción de fertilizantes industriales.

¿Se requiere un bypass o un muestreo para la medición?

No, LiquiSonic.® está diseñado para instalación directa en línea en tuberías o contenedores. Por lo general, no es necesario un bypass o un muestreo manual.

¿Cómo se pueden procesar los datos de medición?

Los valores medidos registrados están disponibles continuamente y pueden transmitirse a controladores, sistemas de control de procesos o sistemas de adquisición de datos a través de salidas analógicas, relés, interfaces de bus de campo o conexiones de red.

¿Se entregan todos los sensores SensoTech estandarizados?

No, todos los LiquiSonic®-El sensor se configura individualmente según los requisitos del cliente. Se presta especial atención al medio, el rango de concentración, la temperatura, la presión, la situación de instalación y los requisitos del material.

¿Qué mantenimiento requiere el sistema de medición LiquiSonic?

El LiquiSonic®-El sistema de medición no requiere ningún mantenimiento. Los sensores están diseñados para estar completamente cerrados, sin partes móviles ni sellos ni ventanas de proceso. La medición es estable y sin derivas durante un largo período de tiempo.

Otras aplicaciones


Neutralización

La medición de concentración en línea permite un control estable de los procesos de neutralización, la detección temprana de desviaciones de reacción y aumenta la confiabilidad del proceso.

Síntesis de urea

Las mediciones precisas de la concentración durante la síntesis de urea contribuyen al ahorro de energía y a una calidad constante del producto.

Medición en ácidos

Las mediciones confiables en línea de concentraciones de ácido permiten un control seguro del proceso, incluso en condiciones de proceso variables.

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