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Recuperación de NMP:
Supervisar continuamente el contenido de agua en el proceso


LiquiSonic® Los sensores ultrasónicos determinan el contenido de agua en la mezcla de NMP/agua directamente en la tubería o la columna, en línea y sin toma de muestras.

Ya sea en el condensado, en la columna de destilación o en el producto de recuperación tratado: el valor de medición está disponible de forma continua, incluso si aparecen burbujas de gas ocasionales en el proceso.

Continuo en lugar de puntual

Un valor actual del contenido de agua por segundo en lugar de una muestra por turno

Sin piezas de desgaste

Sin partes móviles, sin juntas, sin ventana óptica que limpiar

Burbujas de gas bajo control

Detecta burbujas de gas en el condensado hasta cierto grado como señal adicional

Disponible para zonas Ex

Versiones disponibles para partes de la instalación con riesgo de explosión

El contenido de agua en una mezcla de NMP/agua puede medirse con un LiquiSonic® sensor ultrasónico directamente en la tubería o la columna, sin necesidad de tomar una muestra. El sensor determina la velocidad del sonido de la fase líquida con compensación de temperatura; dado que esta guarda una relación fija con la proporción de agua respecto a N‑metil‑2‑pirrolidona (NMP), de ello se obtiene continuamente el contenido actual de agua. El método es adecuado para corrientes de condensado, destilación y recuperación en la recuperación de NMP de instalaciones de fabricación de cátodos y proporciona un nuevo valor de medición cada segundo, independientemente de la turbidez, el color o la conductividad del medio.


Dónde el control se vuelve difícil en la práctica

La N‑metil‑2‑pirrolidona (NMP) disuelve de forma fiable el aglutinante PVDF en la lechada de cátodo y puede eliminarse nuevamente sin dejar residuos durante el secado. Por eso es el disolvente preferido en muchos procesos de recubrimiento de la fabricación de cátodos. Durante el secado de la lámina recubierta, el NMP se evapora y es arrastrado con el aire de salida del horno. Como el NMP es caro y los límites de emisiones para vapores de disolventes en el aire de escape son estrictos, en las instalaciones de recuperación se condensa a partir del aire de escape, se separa del agua condensada conjuntamente y se devuelve a la producción de lechada. La cantidad de NMP presente en cada momento en el condensado, en la columna de destilación y en el producto tratado determina el rendimiento, el consumo de energía y la calidad de los siguientes lotes de lechada.

Desafíos típicos

  • Relaciones NMP/agua variables en el condensado según la carga del horno
  • La columna de destilación debe ajustarse continuamente a una alimentación cambiante
  • La humedad residual en el NMP tratado influye en el siguiente lote de lechada
  • Fases de arranque y parada con composición muy variable
  • Burbujas de gas ocasionales debido a ebullición o funcionamiento al vacío de la columna

Consecuencias de una supervisión insuficiente

  • Destilación fuera de control, mayor consumo de energía
  • Un NMP demasiado húmedo provoca una viscosidad inconsistente de la lechada
  • Consumo innecesario de NMP fresco con una baja tasa de recuperación
  • Reacción tardía, ya que los resultados de laboratorio solo están disponibles más tarde
  • Paradas no planificadas al reajustar la columna

Por qué fallan los métodos habituales

  • Muestra de laboratorio con cromatografía de gases o valoración: informativa, pero con horas de retraso
  • La valoración Karl Fischer determina el contenido de agua con precisión, pero solo como muestra de laboratorio, no de forma continua en el proceso
  • Los refractómetros reaccionan de forma sensible a la suciedad y a las variaciones de temperatura
  • La medición de densidad por sí sola no proporciona una indicación clara del contenido de agua en NMP/agua
  • La conductividad dice poco sobre el contenido de agua, ya que el propio NMP apenas es conductor

Así mide LiquiSonic® el contenido de agua en NMP en línea

El sensor está instalado directamente en el proceso, en la corriente de condensado, en la columna o en la línea de retorno, y determina el tiempo de tránsito de una señal ultrasónica a través del líquido. A partir del tiempo de tránsito y de la trayectoria de medición conocida se obtiene la velocidad del sonido y, a partir de esta, con compensación de temperatura, el contenido de agua en la mezcla de NMP/agua.

Independiente del color, la turbidez y la conductividad
La velocidad del sonido es una propiedad física de la mezcla, no una magnitud óptica o eléctrica sustitutiva que pudiera verse falseada por la coloración del condensado.

Compensación de temperatura integrada
Cada sensor mide también la temperatura del proceso con alta precisión y compensa directamente su influencia; esto es importante en puntos de operación variables de la columna.

Burbujas de gas detectables hasta cierto grado
Las burbujas de gas ocasionales, por ejemplo por ebullición o funcionamiento al vacío, modifican la forma de la señal recibida. El sensor la emite como señal adicional; con un contenido de gas muy elevado, este método también alcanza sus límites.

Calibrable para componentes acompañantes
Si otras sustancias disueltas en la mezcla, como pequeños restos de aglutinante, permanecen dentro de límites conocidos y estrechos, la calibración puede ajustarse a ello.

Así se muestra la medición en funcionamiento

El LiquiSonic® Controller muestra el valor de medición actual directamente en el proceso, sin pasar por un sistema de control.

Contenido de agua en texto claro
El valor principal aparece grande y claramente legible en el centro, incluida la unidad.

Rango permitido de un vistazo
Las barras del borde izquierdo muestran si el valor está dentro de los límites definidos para el punto de proceso correspondiente.

Alarma hacia el exterior
Si el contenido de agua sale del rango permitido, esto puede enviarse directamente a una salida digital o al sistema de control.

Cómo funciona la medición en el proceso de recuperación de NMP

Medición del tiempo de tránsito por ultrasonidos

El emisor y el receptor están situados a una distancia fija en el cabezal del sensor. A partir del tiempo de tránsito de la señal se obtiene la velocidad del sonido, evaluada con compensación de temperatura: un valor de medición absoluto y sin deriva que depende claramente del contenido de agua en el NMP. Si la mezcla contiene otros componentes dentro de límites conocidos y estrechos, esto puede tenerse en cuenta mediante una calibración específica para la aplicación.

Burbujas de gas como magnitud de interferencia

Las burbujas de gas no solo modifican la velocidad del sonido

Beneficio económico

Menos disolvente fresco

✔ - Vista continua del rendimiento de separación de la columna

✔ - Menos pérdida de NMP por humedad residual en las aguas residuales

✔ - Cifras clave comprensibles para la tasa de recuperación

Calidad de lodo más estable

✔ - Humedad residual definida en el NMP recuperado

✔ - Menos fluctuaciones de lote en el recubrimiento posterior

✔ - Señal temprana cuando se pospone el procesamiento

Menos esfuerzo en el laboratorio

✔ - Menos muestras manuales y análisis de GC en las operaciones diarias

✔ - Valores actualizados al segundo en lugar de esperar los resultados del laboratorio

✔ - Capacidad de laboratorio libre para mediciones de emisiones y casos especiales

Ajustes individuales

Opciones de instalación

  • Longitudes de sensor de 92 mm a 3.000 mm
  • Conexiones para tubería, columna o bypass
  • Adaptador para secciones de cable grandes y pequeñas
  • Versiones disponibles para uso en áreas peligrosas

Opciones de materiales
El NMP y el agua no plantean requisitos especiales para el acero inoxidable estándar. Para sustancias acompañantes más agresivas o residuos abrasivos, están disponibles Hastelloy y recubrimientos como PFA, ETFE o Halar.

Mezclas con componentes acompañantes.
Si otras sustancias disueltas o arrastradas en la mezcla permanecen dentro de límites estrechos y conocidos, la calibración del sensor se puede ajustar en consecuencia sin que se convierta en una segunda tarea de medición independiente.

OEM y diseños especiales
Incluso para cantidades más pequeñas, creamos diseños, conexiones e interfaces específicas para el cliente para los sistemas de recuperación y sus proveedores de componentes. Háblanos al respecto.

Descripción rápida

Los rangos de medición, las precisiones, los niveles de temperatura y presión, así como los materiales, dependen del diseño y la aplicación. Diseñamos el sensor junto con usted y, en su caso, con el fabricante del sistema de su unidad de recuperación y proporcionamos valores fiables para su proceso.


  • Principio de medición: Ultrasónico, con compensación de temperatura, en línea
  • Variables medidas: Contenido de agua en NMP, temperatura, detección de perturbaciones (p. ej. burbujas de gas)
  • Instalación: Tubería, columna/sumidero o derivación, longitud del sensor y conexión a proceso según la aplicación
  • Interfaces: Salidas analógicas, salidas digitales para alarmas, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP
  • Mantenimiento: Calibración de fábrica única y sin mantenimiento

Ejemplos prácticos y casos de aplicación

Supervisión de condensado y columna

Visión continua del contenido de agua en la alimentación a la destilación, como base para un funcionamiento estable de la columna.

Liberación del NMP recuperado

Verificación de la humedad residual en el disolvente tratado antes de que vuelva a la mezcla de slurry.

Puesta en marcha de nuevas unidades de recuperación

Los EPC y los operadores de planta obtienen de inmediato, durante la puesta en marcha de nuevas instalaciones de recuperación, una visión fiable del rendimiento de separación.

35 años de experiencia en la medición inline de concentración

SensoTech desarrolla desde 1990 tecnología de medición para líquidos en la industria de procesos. Nuestros sistemas funcionan en todo el mundo bajo condiciones exigentes, desde la industria química y farmacéutica hasta la fabricación de baterías.


35+

Años de experiencia

50+

Países en todo el mundo

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Certificado de calidad


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

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Preguntas frecuentes

¿Cómo puedo saber que nuestra recuperación de NMP ya no funciona de forma óptima?

A menudo, demasiado tarde: la columna sigue separando, pero con un mayor consumo de energía, o el NMP recuperado está más húmedo de lo previsto, algo que solo se nota en el siguiente lote de slurry. Una medición continua en el condensado y en la salida de la columna muestra estos cambios mientras todavía hay tiempo para reajustar.

¿Qué diferencia la medición por ultrasonidos de la cromatografía de gases o la titulación?

El análisis por GC y la titulación proporcionan valores individuales precisos en el laboratorio, pero con un retraso de horas. LiquiSonic® mide directamente en el proceso y proporciona un nuevo valor cada segundo, sin toma de muestras: como complemento continuo, no como sustituto de controles ocasionales de laboratorio.

¿Cómo se relaciona la velocidad del sonido con el contenido de agua en el NMP?

La velocidad del sonido en la mezcla de NMP/agua cambia con su composición. Por ello, a partir de la medición de la velocidad del sonido compensada por temperatura, puede determinarse de forma inequívoca el contenido de agua en el NMP.

¿No es suficiente una medición de densidad o conductividad?

Ambas magnitudes también están relacionadas con la composición, pero reaccionan de forma sensible a otras influencias: la densidad, por ejemplo, a las burbujas de gas; la conductividad, apenas al contenido de agua, ya que el propio NMP prácticamente no es conductor. La velocidad del sonido ofrece una base más robusta para ello.

¿El sensor también detecta burbujas de gas en el condensado o en la columna?

Sí, hasta cierto punto. Las burbujas de gas modifican la forma de la señal ultrasónica recibida, y el sensor lo evalúa como una señal adicional. Sin embargo, con una proporción muy alta de gas en el medio, este procedimiento también alcanza sus límites.

¿Funciona la medición también si la mezcla contiene otros componentes?

Sí, siempre que su proporción se mantenga dentro de límites conocidos y estrechos. Entonces ajustamos la calibración a su mezcla concreta, por ejemplo, cuando se arrastran pequeñas cantidades de restos de aglutinante o productos de descomposición.

¿La solución también está disponible para su uso en zonas con riesgo de explosión?

Sí. Para partes de la instalación con requisitos de protección contra explosiones, ofrecemos versiones de sensores debidamente certificadas que cubren los requisitos habituales de las instalaciones de recuperación.

¿Con qué rapidez se obtiene un valor de medición?

En tiempo real, con un nuevo valor por segundo. Eso es suficiente para detectar desviaciones en el condensado, la columna o la corriente de producto mientras aún queda tiempo para intervenir.

¿Encaja el sensor en nuestra tubería o columna?

Por lo general, sí. Están disponibles conexiones de proceso y bridas habituales, longitudes de instalación de 92 mm a 3.000 mm, así como adaptadores para secciones pequeñas y grandes. Para casos especiales, fabricamos según sus requisitos.

¿Qué mantenimiento se requiere?

Ninguno durante el funcionamiento. No hay piezas móviles, juntas ni ventana óptica que pueda ensuciarse. Normalmente no es necesaria una recalibración.

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