Vai al contenuto principale

Misurare inline la concentrazione di acido acetico
dalla soluzione diluita all’acido acetico glaciale


LiquiSonic® determina il contenuto di acido nel punto in cui si genera: nella tubazione, nel serbatoio agitato, nel ricircolo della colonna. Nessun prelievo di campioni, nessuna titolazione a ritmo di turno, nessuna attesa del risultato di laboratorio.

Il metodo a ultrasuoni tollera il gas trascinato molto meglio delle misure di densità o rifrattometriche: un vantaggio ovunque si verifichino decompressione, riscaldamento o aerazione.

Misurazione in tempo reale

Monitoraggio continuo senza ritardi

Senza manutenzione

Nessuna parte mobile o componente soggetto a usura

Massima precisione

Misurazione precisa anche in condizioni difficili

Costi operativi ridotti

Soluzione conveniente con rapido ritorno dell’investimento

La concentrazione di acido acetico può essere determinata inline tramite la velocità del suono. Un LiquiSonic®‑sensore misura il tempo necessario a un impulso ultrasonoro per percorrere una distanza nota nell’acido e compensa l’influenza della temperatura. Da ciò si ricava la frazione in massa di CH₃COOH in acqua. Poiché la densità dell’acido acetico acquoso, in ampi intervalli, reagisce solo debolmente e non sempre in modo univoco alla concentrazione, la misura acustica si spinge oltre rispetto alle misure di densità o rifrattometriche. Insieme a voi definiamo quale intervallo di concentrazione può essere valutato nel vostro processo.


Perché nella pratica il contenuto di acido spesso è noto troppo tardi

L’acido acetico viene impiegato praticamente in ogni concentrazione: come acido acetico glaciale nel deposito serbatoi, come acido tecnico al 60 o 80 percento nel dosaggio, fortemente diluito in soluzioni di decapaggio e pulizia, come acidificante nella produzione alimentare. Tra queste fasi si trovano stazioni di diluizione, colonne di distillazione e circuiti di recupero, e in ognuno di questi passaggi il contenuto varia. Di solito ci si accorge di ciò solo quando viene analizzato il campione di laboratorio del giorno precedente.

Dove varia la concentrazione

  • Diluizione dell’acido acetico glaciale fino alla concentrazione target
  • Ricircoli variabili da distillazione e recupero solventi
  • Acqua di risciacquo e residui CIP che diluiscono un lotto senza che venga notato
  • Concentrazione per evaporazione in serbatoi riscaldati
  • Aumento del contenuto di acido durante la fermentazione dell’aceto

Quanto costa questo in esercizio

  • Lotti fuori specifica, rilavorazione o scarto
  • Acido sovradosato nella neutralizzazione e nel circuito delle acque reflue
  • Perdite di resa nel recupero, acquisto inutile di acido fresco
  • Corrosione dove concentrazione e temperatura vanno entrambe fuori controllo
  • Lacune nella documentazione tra due valori di laboratorio

Limiti dei metodi comuni

  • Titolazione: riferimento affidabile, ma puntuale e dipendente dal personale
  • Misura di densità: la densità dell’acido acetico acquoso passa per un massimo, un valore può corrispondere a due concentrazioni
  • Conducibilità: l’acido acetico è un acido debole, il segnale segue piuttosto i sali e l’acetato
  • Valore di pH: tamponato e poco indicativo del contenuto
  • Rifrattometro: le finestre ottiche si sporcano, colore e torbidità interferiscono

La soluzione: LiquiSonic® direttamente nel flusso di acido

Il sensore sporge direttamente nell’acido. Tra trasmettitore e ricevitore c’è un percorso di misura fisso; dal tempo di transito dell’impulso ultrasonoro si ricava la velocità del suono e da questa, con compensazione della temperatura, la concentrazione.

Nessuna ottica, nessuna meccanica nel processo
Non c’è alcuna finestra ottica che si sporchi né alcun tubo vibrante che si intasi. Un acido scolorito o torbido non modifica il valore di misura.

La temperatura viene misurata, non stimata
Ogni sensore rileva la temperatura di processo con elevata precisione e ne compensa l’influenza sulla velocità del suono.

Elevata tolleranza alle bolle di gas
La misura a ultrasuoni tollera le bolle trascinate molto meglio dei metodi basati sulla densità. Inoltre, il sensore segnala una quota di gas insolitamente elevata come segnale di disturbo.

Materiali per acido concentrato e caldo
Acciaio inox per soluzioni diluite e fredde; Hastelloy e rivestimenti in PFA, ETFE o Halar dove l’acido acetico è caldo e altamente concentrato.

Il valore di misura nel processo

Il LiquiSonic® Il controller mostra la concentrazione direttamente sull’impianto, anche quando nessuno sta guardando il sistema di controllo.

Intervallo target invece di una colonna di numeri
Le barre a sinistra mostrano a colpo d’occhio se contenuto e temperatura rientrano nei limiti approvati.

I valori limite vengono trasmessi all’esterno
I superamenti e i mancati raggiungimenti dei limiti possono essere assegnati a uscite digitali e utilizzati direttamente per il dosaggio o la commutazione.

Andamento per la documentazione del lotto
La registrazione del trend documenta senza interruzioni con quale concentrazione è stato effettivamente gestito un lotto.

Contesto tecnico

Velocità del suono come grandezza di misura

Acqua e acido acetico si distinguono chiaramente dal punto di vista acustico: un impulso ultrasonoro attraversa l’acqua sensibilmente più velocemente che l’acido puro. È proprio questa differenza che il sensore valuta. Il percorso di misura è meccanicamente fisso, la temperatura viene misurata insieme e il valore è assoluto, senza deriva.

Come in molti sistemi acquosi, la relazione non è univoca su tutto l’intervallo da 0 a 100 % in massa. Per questo motivo, la sezione valutabile viene definita in modo specifico per l’applicazione e viene memorizzato un set di dati prodotto adeguato. Anche per miscele in cui, oltre all’acido acetico, sono presenti altri componenti come acetati o anidridi.

Bolle di gas come fattore di disturbo

Il gas nel mezzo è una realtà quotidiana negli impianti ad acido acetico: decompressione a valle di pompe e valvole, degasaggio in serbatoi riscaldati, aerazione intensa nel fermentatore di aceto, ricircoli di colonna subito dopo il condensatore.

Le bolle modificano non solo il tempo di transito, ma l'intera forma del segnale ricevuto. La misurazione degli ultrasuoni rimane quindi stabile in un ampio intervallo in cui i metodi basati sulla densità hanno oscillato a lungo. Il sensore emette una percentuale di gas notevolmente elevata come segnale di interferenza - un'ulteriore indicazione di degassamento o ingresso di aria nel sistema di tubazioni.

A cosa si aggiunge

Meno impegno in laboratorio
  • Titolazione solo a scopo di controllo, non per il controllo del processo
  • Nessun campionamento di acido caldo e concentrato
  • Le approvazioni vengono eseguite senza attendere i risultati di laboratorio
Meno acido negli scarti
  • La diluizione colpisce la banda target invece di superarla per motivi di sicurezza
  • Maggiore resa nella distillazione e nel recupero
  • L'agente neutralizzante viene dosato secondo necessità, non come accettato
Più sicurezza durante il funzionamento
  • Prova continua per lotto anziché campioni casuali
  • Avvertire non appena lo stipendio esce dalla fascia liberata
  • Indicazione di degassamento e ingresso di aria nel sistema di tubazioni

Progetta per il tuo acido

Installazione

  • Lunghezze di installazione da 92 mm a 3.000 mm
  • Tutte le flange, filettature e connessioni al processo più comuni
  • Adattatore per piccole sezioni e linee bypass
  • Progettazioni igieniche per applicazioni alimentari
  • Versioni del sensore per requisiti Ex

Materiali
L'acido acetico diluito e freddo può essere controllato con acciaio inossidabile. Con l'aumento della concentrazione e della temperatura la scelta diventa critica: sono disponibili sia Hastelloy che rivestimenti in PFA, ETFE o Halar. Chiariremo quale combinazione è adatta in base ai vostri dati operativi.

OEM e design speciali
Produciamo anche progetti, collegamenti e interfacce specifici del cliente in piccole quantità. Parlaci delle tue esigenze.

Panoramica rapida
Il campo di misura, la precisione, i limiti di temperatura e pressione nonché i materiali dipendono dalla struttura e si influenzano a vicenda. Progettiamo quindi il sensore insieme a voi e forniamo valori affidabili per il vostro processo.

  • Principio di misurazione: Misurazione del tempo di transito ad ultrasuoni, compensata in temperatura, in linea
  • Variabili misurate: Concentrazione di acido acetico, temperatura di processo, rilevamento di disturbi (ad es. bolle di gas)
  • Installazione: conduttura, contenitore o bypass; Lunghezza e connessione a seconda dell'applicazione
  • Interfacce: Uscite analogiche, uscite digitali per valori limite, Modbus, Profibus, Profinet, EtherNet/IP
  • Manutenzione: esente da manutenzione, calibrazione di fabbrica una tantum

Dove si misura l'acido acetico

Produzione e trattamento

Distillazione e disidratazione nella produzione di acido acetico, recupero dei solventi in impianti per acetato di cellulosa, acetato di vinile o acido tereftalico. I flussi di testa e di fondo vengono monitorati in continuo, invece di essere controllati tramite campioni di laboratorio.

Diluzione e riempimento

L'acido acetico glaciale viene regolato a concentrazioni tecniche e confezionato. La misurazione inline chiude il circuito di regolazione per l'aggiunta di acqua e documenta per ogni lotto quale concentrazione abbia effettivamente raggiunto il contenitore.

Aceto e acidificanti

Nella produzione dell'aceto, il contenuto di acido aumenta continuamente nel fermentatore aerato, quindi viene diluito fino alla concentrazione commerciale. Le versioni a design igienico consentono l'installazione a contatto con il prodotto.

Decapaggio, pulizia, neutralizzazione

I bagni acidi di pulizia e trattamento perdono principio attivo a ogni lotto. La misurazione continua mostra quando è necessario reintegrare il prodotto e quanta soda serve realmente per la successiva neutralizzazione.

Specializzati nella misurazione della concentrazione da oltre 35 anni

SensoTech sviluppa e produce tecnologia di analisi e misurazione inline a Magdeburg-Barleben. LiquiSonic® I sistemi sono impiegati in tutto il mondo in applicazioni con acidi e basi, nell'industria chimica, nella produzione alimentare e nella fabbricazione di semiconduttori.


35+

anni di esperienza

50+

paesi nel mondo

ISO 9001

certificato qualità


Descriva la Sua applicazione: La contatteremo per un confronto tecnico!
Insieme chiariremo le condizioni al contorno e i possibili approcci risolutivi.

* Campi obbligatori

Dettagli

* Campi obbligatori

Domande frequenti

La misurazione inline sostituisce la titolazione?

Per il controllo di processo sì: si lavora sul valore misurato in continuo invece che sull'ultimo campione. Come riferimento analitico, la titolazione mantiene il suo ruolo. Alcuni utilizzatori continuano a impiegarla per verificare e documentare a intervalli più lunghi il valore inline.

Non è la stessa cosa di una misurazione della densità?

No. Si misura la velocità del suono, non la densità. Questo fa una differenza importante proprio con l'acido acetico: la densità della miscela acquosa raggiunge un massimo nel campo di concentrazione più elevato, quindi un valore di densità può corrispondere a due concentrazioni diverse. La grandezza acustica si comporta diversamente ed è inoltre meno sensibile alle bolle di gas. Se nel Suo impianto lavorate con valori di densità, possiamo all'occorrenza convertire il valore misurato in densità e fornirlo così.

Come si comporta la misurazione in presenza di bolle di gas nel tubo?

Molto più tollerante rispetto ai metodi basati sulla densità o sul rifrattometro. Una quota moderata di bolle non influisce in modo significativo sul valore misurato. Esiste però un limite: se la quota di gas aumenta ulteriormente, la valutazione diventa incerta. Il sensore riconosce questa condizione fino a un certo punto e la segnala come segnale di guasto. Se è presente molto gas in modo permanente, può aiutare anche la scelta del punto di installazione, ad esempio in una zona ben riempita e con flusso ascendente.

La misurazione funziona anche con l'acido acetico glaciale?

L'acido acetico quasi anidro solidifica già intorno a 16,7 °C, perciò tubazioni e serbatoi vengono dotati di riscaldamento ausiliario. Il sensore può essere installato in tali sezioni riscaldate. Verifichiamo sulla base dei Suoi dati se nell'intervallo ad alta concentrazione sia possibile ottenere la risoluzione desiderata. Proprio lì l'andamento della curva è determinante per il risultato.

Quali materiali resistono all'acido acetico?

Per acido diluito e freddo, di norma è sufficiente l'acciaio inox. L'acido acetico caldo e ad alta concentrazione è più impegnativo; in questo caso si utilizzano Hastelloy o versioni rivestite con PFA, ETFE o Halar. Ci indichi concentrazione, temperatura e componenti concomitanti, e Le proporremo la combinazione adatta.

Ho bisogno di una versione Ex?

L'acido acetico concentrato è infiammabile; il suo punto di infiammabilità è di circa 39 °C. Per questo motivo, nei depositi con serbatoi e nelle parti di impianto riscaldate è spesso presente una classificazione in zone. Per i requisiti Ex sono disponibili versioni di sensore adeguate, così come un'ampia scelta di materiali. Ci indichi la classificazione del Suo punto di misura e Le proporremo la variante adatta.

Quanto è precisa la misurazione?

Dipende dall'intervallo di concentrazione, dall'escursione termica e dalla composizione. In una banda target ristretta, la risoluzione raggiungibile è elevata; su un intervallo molto ampio risulta inferiore. Le forniremo un dato affidabile per il Suo caso, invece di promettere un numero generico.

E per le miscele in cui l'acido acetico è solo un componente?

Spesso è risolvibile. Finché i componenti concomitanti restano entro limiti noti, è possibile memorizzare un set di dati prodotto per la miscela specifica, ad esempio acido acetico con acetato, anidride o solvente residuo. In caso di composizione fortemente variabile, verifichiamo preventivamente la fattibilità con un campione in laboratorio.

Come arriva il valore misurato al mio sistema di controllo?

Tramite 4–20 mA e tramite Modbus, Profibus, Profinet o EtherNet/IP. I valori limite per concentrazione e grandezze di disturbo possono inoltre essere assegnati a uscite digitali e utilizzati direttamente per valvole di dosaggio o commutazioni.

Come faccio

Di solito per niente finché non si nota un lotto. Una diluizione leggermente troppo debole inizialmente appare poco appariscente nel processo, ma ha un impatto negativo sull'effetto, sulla resa o sulle specifiche. Solo una progressione continua mostra se il contenuto era realmente stabile o se è migrato tra due campioni.

Che manutenzione è necessaria?

Nessuno durante le operazioni in corso. Non ci sono parti mobili, né guarnizioni nel percorso di misura né finestra ottica da pulire. La calibrazione di fabbrica rimane stabile per anni; la ricalibrazione regolare non è assolutamente necessaria.

Geben Sie Ihre E-Mailadresse an, damit wir Ihnen die Datei per E-mail zusenden können.

* Campi obbligatori