Vai al contenuto principale

Misurare in linea la concentrazione di urea
senza campionamento, senza tempi di attesa


LiquiSonic® determina il contenuto di urea di una soluzione acquosa direttamente nella tubazione, nel serbatoio o nel bypass. Il valore di misura è disponibile immediatamente: durante la preparazione, il dosaggio e l'accettazione della merce consegnata.
Il procedimento a ultrasuoni funziona in modo affidabile anche quando nella soluzione è presente gas trascinato e segnala quando la percentuale di gas diventa eccessiva.

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 economica con tempi di ammortamento brevi

La concentrazione di una soluzione di urea (indicata a livello internazionale come 'Urea'), chimicamente carbammide ovvero CH4N2O in acqua, può essere determinata tramite la velocità del suono. Questa varia in modo netto e marcato con il contenuto di urea e un sensore LiquiSonic®la misura direttamente nel mezzo - con compensazione della temperatura, senza campionamento e senza parti mobili.

In questo modo vengono coperti i casi rilevanti nella pratica: la soluzione al 32,5 % per applicazioni SCR (AdBlue®, DEF, AUS 32 secondo ISO 22241), le soluzioni reagenti tipicamente al 40 % per la denitrificazione dei fumi e le soluzioni più concentrate provenienti dalla produzione di urea. Se una soluzione corrisponde alle specifiche si vede già durante il riempimento invece che giorni dopo nel rapporto di prova.


Perché nella pratica il contenuto di urea è così spesso fuori valore

Le soluzioni di urea sembrano tutte uguali: limpide, incolori, con poco odore. Dalla semplice osservazione del liquido non si può capire se un lotto contiene il 32,5 % o il 29 %, se nel serbatoio era presente acqua di condensa o se una stazione di dissoluzione ha preparato una soluzione troppo diluita. Allo stesso tempo il contenuto è soggetto a tolleranze strette: per AUS 32 la finestra ammessa è larga solo pochi decimi di punto percentuale e nella denitrificazione determina direttamente le emissioni di NOx e lo slittamento di ammoniaca.

Dove il contenuto si altera

  • La merce consegnata non corrisponde alle specifiche ordinate
  • Le stazioni di dissoluzione non dosano con precisione il solido e l'acqua
  • I residui nel serbatoio si mescolano con un nuovo lotto
  • L'acqua di lavaggio delle tubazioni diluisce i primi metri cubi
  • Il materiale cristallizzato modifica la soluzione rimanente

Cosa ne consegue

  • Reclamo e reso di intere consegne con autocisterna
  • Sovradosaggio del reagente e slittamento di ammoniaca evitabile
  • Sottodosaggio e conseguente superamento dei limiti di emissione
  • Precipitazioni in ugelli, filtri e pompe dosatrici
  • Lotti la cui qualità non può più essere dimostrata successivamente

Limiti dei metodi di prova comuni

  • Rifrattometro portatile: veloce, ma puntuale e fortemente dipendente dalla lettura
  • Misura della densità: sensibile al gas trascinato e alla posizione di installazione
  • Titolazione in laboratorio: affidabile, ma troppo lenta per un'approvazione alla rampa
  • Conducibilità: l'urea non si dissocia, il segnale segue piuttosto le impurità
  • Tutti i campioni mostrano lo stato di ieri, non quello di adesso

La nostra soluzione: LiquiSonic® nel circuito dell'urea

Il sensore invia un segnale a ultrasuoni attraverso la soluzione e ne misura il tempo di transito su un percorso definito con precisione. Da questo si ricava la velocità del suono e, insieme alla temperatura rilevata simultaneamente, il contenuto di urea.

Soluzione limpida, soluzione torbida, stesso risultato
Il suono non richiede una linea di vista. Colore, torbidità e conducibilità elettrica non influiscono sul risultato di misura.

La temperatura viene misurata, non stimata
Le soluzioni di urea reagiscono sensibilmente alla temperatura. Il sensore la rileva con elevata precisione nello stesso punto e ne compensa l'influenza.

Gas nella soluzione: robusto, ma non senza limiti
Il metodo tollera le bolle di gas trascinate molto meglio rispetto alle misurazioni basate sulla densità. Esse modificano la forma del segnale ricevuto, cosa che il sensore riconosce e segnala fino a un certo grado. Se la quota di gas aumenta ulteriormente, la misura viene indicata come incerta invece di fornire un valore errato.

Sensore e unità di valutazione separati
Il segnale viene trasmesso in modo digitale. Tra il punto di misura e il controller possono esserci fino a 1.000 m senza perdita di qualità - pratico per depositi serbatoi e stazioni di trasferimento.

Ciò che il personale operativo vede sull'impianto

Il LiquiSonic® Il controller si trova presso il punto di misura e mostra lo stato della soluzione senza passare dalla sala di controllo. Per il controllo della merce in ingresso basta uno sguardo al display mentre l'autocisterna viene svuotata.

Banda di tolleranza evidenziata visivamente
Le barre a sinistra indicano l'intervallo consentito. Un valore fuori specifica si nota immediatamente, senza confrontare i numeri.

Andamento dell'intero lotto
La visualizzazione del trend documenta senza interruzioni l'accettazione o il processo di preparazione e può essere archiviata.

Il valore limite commuta insieme
Se la concentrazione esce dalla banda, ciò può essere collegato a un'uscita digitale, ad esempio a una valvola di intercettazione nel punto di trasferimento.

Contesto tecnico

Concentrazione invece di una grandezza indiretta
Densità, indice di rifrazione e conducibilità sono grandezze ausiliarie da cui si ricalcola il contenuto, ciascuna con i propri fattori di disturbo. Anche la velocità del suono è una proprietà fisica della soluzione, ma nel caso dell'urea dipende in modo particolarmente evidente dal contenuto. Trasmettitore e ricevitore sono disposti in geometria fissa reciproca, il percorso di misura è noto, il risultato è assoluto e privo di deriva. Sono memorizzati set di dati di calibrazione per le comuni concentrazioni di urea; se necessario ne predisponiamo altri.

Le bolle di gas e il loro effetto
Durante il travaso, dopo la dissoluzione del solido e nei punti

Che ne vale la pena

Controllare la merce prima che entri nel serbatoio
  • Consegne divergenti verranno segnalate al momento dell'accettazione
  • Nessuna miscelazione di lotti buoni e cattivi nel serbatoio di stoccaggio
  • Dati attendibili per i reclami ai fornitori
Utilizzare il reagente in modo specifico
  • Dosaggio al contenuto effettivo invece che al valore target
  • Meno perdite di ammoniaca dovute a sovradosaggio non necessario
  • Gli approcci colpiscono l'obiettivo al primo tentativo
Ridurre i costi operativi
  • Significativamente meno campioni manuali e analisi di laboratorio
  • Nessuna pulizia delle superfici ottiche, nessuna parte soggetta ad usura
  • La calibrazione di fabbrica rimane stabile per anni

Progetta il tuo punto di misura

Installazione

  • Sensori per immersione con lunghezza di installazione da 92 mm a 3.000 mm
  • Tutte le flange, filettature e connessioni al processo più comuni
  • Adattatore per tubi per sezioni trasversali piccole e grandi
  • Disponibili versioni per aree potenzialmente esplosive

Materiali
L'acciaio inossidabile è generalmente sufficiente per le soluzioni di urea. Laddove siano necessari componenti o mezzi di pulizia aggiuntivi, sono disponibili Hastelloy e rivestimenti in PFA, ETFE o Halar.

Miscele con componenti associati
Se gli altri componenti rimangono entro limiti ristretti e noti, il contenuto di urea continuerà ad essere determinato in modo affidabile. Se due sostanze nel mezzo di trasporto sono variabili, come ad esempio l'urea accanto a un secondo sale, questo può essere risolto utilizzando misurazioni aggiuntive. Lo controlliamo in base alla tua ricetta.

Panoramica rapida
Il campo di misura, la precisione raggiungibile, il livello di temperatura e pressione nonché il materiale dipendono l'uno dall'altro e non possono essere determinati separatamente. Progettiamo quindi il sensore insieme a voi e specifichiamo i 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 urea, velocità del suono, temperatura, indicazione di disturbi come bolle di gas
  • Installazione: conduttura, serbatoio, bypass o punto di trasferimento; Lunghezza e connessione a seconda dell'applicazione
  • Interfacce: Uscite analogiche, uscite di commutazione per valori limite, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP
  • Manutenzione: esente da manutenzione, calibrazione di fabbrica una tantum

Dove viene misurata l'urea

Controllare la merce prima che entri nel serbatoio

Gli impianti di miscelazione, le aziende di riempimento e i depositi di serbatoi controllano la soluzione al 32,5 % durante la preparazione e all'accettazione. Se una fornitura si discosta dall'intervallo della specifica AUS‑32, ciò si evidenzia al punto di consegna invece che più tardi presso il cliente.

DeNOx dei gas di scarico, SCR e SNCR

Le centrali elettriche, gli impianti di incenerimento dei rifiuti, i cementifici e le vetrerie utilizzano spesso soluzioni reagenti intorno al 40 %. La misurazione in linea mantiene stabile la preparazione e fornisce al controllo di dosaggio la concentrazione con cui calcola effettivamente.

Produzione e ulteriore lavorazione

Negli impianti di fertilizzanti e chimici, la concentrazione viene monitorata durante evaporazione, stoccaggio intermedio e miscelazione — così come nella dissoluzione del granulato per ottenere prodotto liquido e nelle soluzioni di urea per la produzione di resine.

Specializzati nella misurazione della concentrazione da oltre 35 anni

SensoTech sviluppa e produce tecnologia di misurazione in linea per liquidi a Magdeburgo. LiquiSonic® SensoTech sviluppa e produce a Magdeburgo tecnologia di misura in linea per liquidi. I sistemi LiquiSonic sono impiegati in tutto il mondo nei settori della chimica, della produzione di fertilizzanti, della tecnologia per centrali elettriche, della produzione di semiconduttori e dell'industria alimentare.


35+

anni di esperienza

50+

paesi nel mondo

ISO 9001

certificato di qualità


Descriva la sua applicazione - la contatteremo per un confronto tecnico!
Insieme chiariremo le condizioni al contorno e le possibili soluzioni.

* Campi obbligatori

Dettagli

* Campi obbligatori

Domande frequenti

Come faccio ad accorgermi che una soluzione di urea consegnata non è corretta?

Di solito non è possibile accorgersene, se si controlla solo il documento di consegna. Una soluzione troppo diluita non si distingue visivamente da una corretta e spesso viene notata solo quando è già stata mescolata con il contenuto del serbatoio. Una misurazione in linea al punto di consegna fornisce la concentrazione già durante lo scarico e rende possibile decidere sull'accettazione.

La soluzione di urea è la stessa cosa dell'acqua ammoniacale?

No, anche se entrambe sono utilizzate come agenti riducenti nella DeNOx e nelle richieste vengono spesso citate come sinonimi. La soluzione di urea (urea, carbammide, CH4N2O in acqua) e l'acqua ammoniacale (idrossido di ammonio, NH4OH in acqua) sono sostanze chimiche diverse con una propria curva della velocità del suono. Configuriamo il sensore per il mezzo effettivamente utilizzato. Ci dica semplicemente quale dei due usate nel vostro impianto!

Misurate la concentrazione o la densità?

Concentrazione. Densità, indice di rifrazione e conducibilità sono vie indirette: si misura un'altra proprietà e la si riconduce poi alla concentrazione. Noi valutiamo la velocità del suono, che nelle soluzioni di urea dipende in modo particolarmente evidente dalla concentrazione, e forniamo direttamente questo valore. La velocità del suono è disponibile come valore aggiuntivo.

Il metodo è adatto per AdBlue® ovvero AUS 32?

Sì. La stretta finestra di tolleranza intorno al 32,5 % è proprio l'ambito in cui una misurazione continua mostra il suo vantaggio. I punti di impiego tipici sono la preparazione nell'impianto di miscelazione, il controllo prima del riempimento e l'ispezione in accettazione merci per autocisterne o IBC.

Cosa succede se nella soluzione ci sono bolle di gas?

Una certa quota di gas non disturba la misurazione a ultrasuoni; in questo il metodo è nettamente meno sensibile, per esempio, rispetto a una misurazione della densità. Le bolle modificano la forma del segnale ricevuto, per cui il sensore può rilevarle e segnalarle fino a un certo grado. Se la quota di gas diventa troppo elevata, il sistema contrassegna la misurazione come incerta. In tal caso non fornisce un valore solo apparentemente plausibile, ma un'indicazione chiara.

Oggi lavoriamo con rifrattometro e campione di laboratorio. Cosa cambia?

Entrambi restano utili come riferimento, ma perdono il loro ruolo di unica fonte di informazione. Al posto di singoli punti nel corso della giornata, si ottiene un profilo continuo che non dipende da chi ha prelevato e letto il campione. Con il sensore a ultrasuoni non ci sono finestre ottiche che si incrostano o si appannano.

La misurazione funziona anche al 40 % per la DeNOx?

Sì. La relazione tra velocità del suono e contenuto di urea è utilizzabile su un ampio intervallo, così da poter rilevare sia la soluzione al 32,5 % sia le concentrazioni più elevate comunemente usate negli impianti SCR e SNCR. Adattiamo il set di dati di calibrazione appropriato alla vostra formulazione.

Cosa succede se la soluzione contiene anche altri componenti?

Finché i componenti secondari restano entro limiti noti e ristretti, il contenuto di urea continua a essere determinato in modo affidabile. Se due componenti nel mezzo vettore variano indipendentemente l'uno dall'altro, questo può essere risolto tramite grandezze di misura aggiuntive, in modo da poter fornire entrambe le quote. Decidiamo quale variante sia adatta in base alla vostra formulazione.

Esistono versioni per aree a rischio di esplosione?

Sì. Per le parti di impianto con requisiti Ex sono disponibili versioni appropriate di sensori e controller; possiamo soddisfare i requisiti usuali. Concordiamo quale versione sia necessaria per il vostro punto di misura in base alla classificazione in zone del vostro impianto.

Quanto sono complesse l'installazione e la manutenzione?

Il sensore viene installato tramite una connessione al processo esistente o appena installata e collegato al controller, non è necessario altro. Successivamente la manutenzione non è più necessaria: nessuna parte soggetta ad usura, nessuna guarnizione nel fluido, nessuna ricalibrazione regolare.

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

* Campi obbligatori