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酢酸濃度をインラインで測定
希釈溶液から氷酢酸まで


LiquiSonic® 酸濃度を、生成されるその場で測定します。配管内、撹拌槽内、蒸留塔のリターンライン内で。サンプリング不要、シフトごとの滴定不要、検査結果待ちも不要です。

超音波方式は、密度測定や屈折率測定に比べて、巻き込まれたガスへの耐性が大幅に高く、減圧・加熱・曝気が行われるあらゆる場所で有利です。

リアルタイム測定

遅延のない連続監視

メンテナンスフリー

可動部や摩耗部品はありません

最高精度

厳しい条件下でも高精度に測定

運用コストを削減

短期間で投資回収できる費用対効果の高いソリューション

酢酸濃度は、音速を用いてインラインで測定できます。LiquiSonic®センサーは、既知の距離を超音波パルスが酸中で通過するのに要する時間を測定し、温度の影響を補正します。これにより、水中のCH₃COOHの質量分率が求められます。水溶性酢酸の密度は、広い範囲で濃度に対する応答が弱く、しかも一意に対応しないため、音響測定は密度測定や屈折率測定よりも有効です。お客様のプロセスで評価可能な濃度範囲は、ご一緒に決定します。


実運用で酸濃度の把握が遅れがちな理由

酢酸はほぼあらゆる濃度で使用されます。タンクヤードでは氷酢酸として、投入工程では60%または80%の工業用酸として、酸洗浄液や洗浄液では大きく希釈された状態で、食品製造では酸味料として使われます。これらの工程の間には、希釈設備、蒸留塔、回収ループがあり、それぞれの段階で濃度が変動します。多くの場合、それに気づくのは前日の検体がラボで分析された後です。

濃度が変動する場所

  • 氷酢酸を目標濃度まで希釈
  • 蒸留および溶媒回収からの変動するリターン流
  • バッチを気づかぬうちに希釈する洗浄水やCIP残液
  • 加熱容器内での蒸発による濃縮
  • 酢発酵中に上昇する酸濃度

それが運用に及ぼすコスト

  • 規格外バッチ、再処理、または廃棄
  • 中和工程および排水ラインでの酸の過剰投入
  • 回収工程での収率低下、不必要な新規酢酸の購入
  • 濃度と温度が同時に逸脱したときに発生する腐食
  • 2つのラボ測定値の間に生じる記録の空白

一般的な方法の限界

  • 滴定:信頼できる基準だが、点測定であり人手に依存
  • 密度測定:水溶性酢酸の密度には最大値があり、1つの値が2つの濃度に対応する場合があります
  • 導電率:酢酸は弱酸であり、信号はむしろ塩やアセテートに左右されます
  • pH値:緩衝されやすく、濃度の指標としては有効性が低い
  • 屈折計:観察窓が汚れやすく、色や濁りが測定を妨げます

ソリューション:LiquiSonic® 酸の流れの中で直接測定

センサーは酸の中に直接挿入されます。送信器と受信器の間には固定された測定経路があり、超音波パルスの伝搬時間から音速を算出し、温度補正を行って濃度を求めます。

プロセス内に光学部品なし、機械部品なし
汚れる観察窓も、詰まる振動管もありません。着色や濁りのある酸でも測定値に影響しません。

温度は推定ではなく同時測定
各センサーはプロセス温度を高精度で測定し、その音速への影響を補正します。

気泡に対する高い耐性
巻き込まれた気泡に対して、超音波測定は密度ベースの方式よりも大幅に高い耐性を持ちます。ガス含有率が異常に高い場合、センサーは追加で異常信号を出力します。

高濃度・高温酸向けの材質
希釈され冷たい条件にはステンレス鋼、酢酸が高温かつ高濃度で存在する箇所にはHastelloyやPFA、ETFE、Halarコーティングを使用します。

プロセス現場での測定値表示

LiquiSonic® コントローラーは、誰も制御システムを監視していないときでも、設備上で濃度を直接表示します。

数値の羅列ではなく目標帯域で表示
左側のバー表示により、濃度と温度が許容範囲内にあるかをひと目で確認できます。

しきい値を外部へ出力
上限超過や下限割れはデジタル出力に割り当てられ、投与制御や切替に直接利用できます。

バッチ証跡のためのトレンド記録
トレンド記録により、バッチが実際にどの濃度で運転されたかを途切れなく証明できます。

技術的背景

測定量としての音速

水と酢酸は音響的に明確に異なります。超音波パルスは純粋な酸よりも水中を明らかに速く伝搬します。センサーはまさにこの差を評価します。測定経路は機械的に固定され、温度は同時測定されるため、値は絶対値として得られ、ドリフトしません。

多くの水系と同様に、0〜100質量%の全範囲にわたってこの関係が一意である

外乱変数としての気泡

培地中のガスは酢酸プラントでは一般的です。ポンプやバルブの背後での膨張、加熱された容器でのガスの放出、酢発酵槽での集中的な曝気、凝縮器の直後にカラムが戻ります。

バブルは通過時間を変えるだけでなく、受信信号の形状全体を変えます。したがって、超音波測定は、密度ベースの方法が長い間変動してきた広い範囲にわたって安定したままになります。センサーは、著しく高いガス含有量を干渉信号として放出します。これは、パイプ システム内でのガスの放出または空気の侵入を示す追加の兆候です。

それが何をもたらすのか

研究室での労力が軽減される
  • 滴定は管理目的のみであり、プロセス管理のためではありません
  • 高温の濃酸のサンプリングは禁止
  • 検査結果を待たずに承認が実行されます
不合格品中の酸が少なくなる
  • 安全上の理由から、希釈は目標帯域を超えずに目標帯域に達します。
  • 蒸留および回収における収率の向上
  • 中和剤は受け入れられた量ではなく、必要に応じて投与されます
操作時の安全性の向上
  • ランダムなサンプルではなく、バッチごとの継続的な校正
  • 給料がリリースされたバンドを離れるとすぐに警告します
  • パイプシステム内のガスの放出と空気の侵入を示す

酸に合わせたデザイン

インストール

  • 設置長さ92mm~3,000mm
  • すべての共通のフランジ、ねじ、プロセス接続
  • 小さな断面積およびバイパスライン用のアダプター
  • 食品用途向けの衛生的な設計
  • Ex 要件に対応したセンサーのバージョン

材料
希釈された冷酢酸はステンレス鋼で制御できます。濃度と温度が上昇するにつれて、選択が重要になります。ハステロイのほか、PFA、ETFE、または Halar 製のコーティングが利用可能です。お客様の稼働データをもとに最適な組み合わせを明確にさせていただきます。

OEMおよび特別なデザイン
また、お客様固有の設計、接続、インターフェースも少量生産します。ご要望についてご相談ください。

概要
測定範囲、精度、温度と圧力の制限、および材質は設計に依存し、相互に影響します。したがって、私たちはお客様と一緒にセンサーを設計し、お客様のプロセスに信頼できる値を提供します。

  • 測定原理: 超音波通過時間測定、温度補償、インライン
  • 測定変数: 酢酸濃度、プロセス温度、外乱検出 (例: 気泡)
  • インストール: パイプライン、コンテナ、またはバイパス。用途に応じた長さと接続
  • インターフェース: アナログ出力、制限値用のデジタル出力、Modbus、Profibus、Profinet、EtherNet/IP
  • メンテナンス: メンテナンスフリー、工場での一回限りの校正

酢酸が測定される場所

製造および処理

酢酸製造における蒸留および脱水、ならびに酢酸セルロース、酢酸ビニル、またはテレフタル酸設備での溶剤回収。塔頂流および塔底流は、実験室サンプルで断続的に確認する代わりに、連続的に監視されます。

希釈および充填

氷酢酸は工業用濃度に調整されて充填されます。インライン測定により水添加の制御ループが閉じられ、各バッチについて実際に容器に到達した濃度を証明できます。

酢および酸味料

酢の製造では、通気された発酵槽内で酸濃度が連続的に上昇し、その後、商品濃度に調整されます。衛生設計により、製品接触部への設置が可能です。

酸洗い、洗浄、中和

酸性の洗浄液および処理浴は、バッチごとに有効成分を失います。連続測定により、いつ追加投入が必要か、またその後の中和に実際にどれだけのアルカリが必要かが分かります。

35年以上にわたり濃度測定を専門

SensoTechはマクデブルク=バールレーベンでインライン分析測定技術を開発・製造しています。LiquiSonic® これらのシステムは世界中で、酸およびアルカリ用途、化学、食品生産、半導体製造で使用されています。


35年以上

年の経験

50以上

世界の国々

ISO 9001

品質認証取得済み


お客様のアプリケーションについてご説明ください。技術的な打ち合わせのためにご連絡いたします。
一緒に条件や可能な解決策を明確にします。

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詳細

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よくある質問

インライン測定は滴定の代わりになりますか?

プロセス制御のためには、はい。最新のサンプルではなく連続測定値に基づいて運転できます。分析上の基準として、滴定には引き続き役割があります。ユーザーの中には、インライン値を一定間隔で照合・記録するために滴定を継続して使用する方もいます。

それは密度測定と同じではないのですか?

いいえ。測定されるのは密度ではなく音速です。これは特に酢酸では重要な違いです。水溶液混合物の密度は高濃度域で最大値を示すため、1つの密度値が2つの異なる濃度に対応することがあります。音響的な測定量はこれとは異なる挙動を示し、さらに気泡の影響も受けにくくなっています。お使いの設備で密度値を扱っている場合は、必要に応じて測定値を密度に換算して出力することも可能です。

配管内に気泡がある場合、測定はどのように影響されますか?

密度計や屈折計ベースの方法よりも、はるかに影響を受けにくいです。適度な気泡量であれば測定値に大きな影響はありません。ただし限界はあります。気体の割合がさらに増えると、評価の信頼性が低下します。この状態はセンサーがある程度認識し、異常信号として出力します。恒常的に多くの気体が流れる場合は、十分に液で満たされ、上向きに流れる箇所など、設置場所の選定も有効です。

氷酢酸でも測定は機能しますか?

ほぼ無水の酢酸は約16.7℃ですでに凝固するため、配管やタンクはトレース加熱されます。センサーはそのような加熱区間に設置できます。高濃度領域で必要な分解能が得られるかどうかは、お客様のデータに基づいて確認します。まさにその領域では、曲線の形状が結果を左右します。

酢酸に耐えられる材質は何ですか?

希釈された冷たい酸であれば、通常はステンレス鋼で十分です。高温かつ高濃度の酢酸はより厳しい条件であり、この場合はHastelloyやPFA、ETFE、Halarコーティング仕様が使用されます。濃度、温度、随伴成分をお知らせいただければ、適切な組み合わせをご提案します。

防爆仕様は必要ですか?

高濃度の酢酸は可燃性で、引火点は約39℃です。そのため、タンクヤードや加熱された設備部分では、しばしば危険区域区分が設定されています。防爆要件に対応するセンサー仕様や、多様な材質をご用意しています。測定点の区分をお知らせいただければ、適切なバリエーションをご提案します。

測定精度はどの程度ですか?

これは濃度範囲、温度差、および組成に依存します。狭い目標範囲では高い分解能が得られますが、非常に広い範囲ではそれより低くなります。一般的な数値を約束するのではなく、お客様のケースに対する信頼できる値をご案内します。

酢酸が成分の一つにすぎない混合物の場合はどうですか?

多くの場合、対応可能です。随伴成分が既知の範囲内にある限り、酢酸と酢酸塩、無水物、または残留溶媒など、具体的な混合物に対する製品データセットを登録できます。組成が大きく変動する場合は、

測定値はどのようにして制御テクノロジーに取り込まれるのでしょうか?

4 ~ 20 mA 以上、および Modbus、Profibus、Profinet、または EtherNet/IP 経由。濃度および外乱変数の制限値をデジタル出力に設定し、計量バルブまたはスイッチングに直接使用することもできます。

2 つの臨床検査の間に私の酸性度が減少していることをどうやって知ることができますか?

通常、バッチに気づくまではまったく気付きません。わずかに弱すぎる希釈は、最初はプロセスでは目立たないように見えますが、効果、収量、または仕様に悪影響を及ぼします。連続的な進行のみが、コンテンツが本当に安定しているかどうか、または 2 つのサンプル間で移動したかどうかを示します。

どのようなメンテナンスが必要ですか?

進行中の操作中は何もありません。可動部品や測定経路にシールはなく、清掃が必要な光学窓もありません。工場出荷時の校正は何年も安定したままです。定期的な再キャリブレーションは絶対に必要というわけではありません。

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