NMP回収:
プロセス中の水分含有量を継続的に監視
プロセス中の水分含有量を継続的に監視
LiquiSonic® 超音波センサーが、NMP/水混合物中の水分含有量を配管または塔内で直接、インラインかつサンプリングなしで測定します。
凝縮液、蒸留塔、または処理済み回収製品のいずれにおいても、プロセス内で散発的に気泡が発生しても、測定値は常時利用できます。
抜き取りではなく連続測定
シフトごとのサンプル1回ではなく、毎秒最新の水分含有量を取得
摩耗部品なし
可動部なし、シールなし、清掃が必要な光学窓なし
気泡も把握
凝縮液中の気泡を一定範囲まで追加信号として検知
防爆エリア向けにも対応
爆発危険区域の設備部分向け仕様を提供可能
NMP/水混合物中の水分含有量は、LiquiSonicで測定できます® 超音波センサーを配管または塔内に直接設置して測定するため、サンプル採取は不要です。センサーは液体の温度補償済み音速を測定し、この音速は水とN‑メチル‑2‑ピロリドン(NMP)の比率と一定の相関関係にあるため、現在の水分含有量を継続的に算出できます。この方法は、正極製造設備のNMP回収における凝縮液、蒸留、回収流に適しており、媒体の濁度、色、導電率に関係なく、毎秒新しい測定値を提供します。
実運用で管理が難しくなる場面
N‑メチル‑2‑ピロリドン(NMP)は、正極スラリー中のバインダーPVDFを確実に溶解し、乾燥時には残留物なく再び除去できます。そのため、多くの正極製造のコーティング工程で第一選択の溶媒となっています。塗工された箔の乾燥時にNMPは蒸発し、炉の排気とともに排出されます。NMPは高価であり、溶媒蒸気に対する排気規制値も厳しいため、回収設備では排気からNMPを凝縮し、同時に凝縮した水から分離して、スラリー製造へ戻します。凝縮液、蒸留塔、処理済み製品の各時点にどれだけのNMPが含まれているかは、収率、エネルギー使用量、次のスラリーバッチの品質を左右します。
典型的な課題
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炉負荷に応じて凝縮液中のNMP/水比が変動
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蒸留塔を変動する供給条件に継続的に合わせる必要がある
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精製後NMPの残留水分が次のスラリーバッチに影響する
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立ち上げ・停止時に組成が大きく変動する
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塔の沸騰や真空運転によって散発的に気泡が発生する
監視不足による影響
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蒸留のバランスが崩れ、エネルギー消費が増加
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水分が多すぎるNMPはスラリー粘度の不安定化を招く
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回収率が低いと新規NMPの不要な消費が発生
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ラボ結果が後から届くため対応が遅れる
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塔の再調整時に予期しない停止が発生
一般的な方法がうまくいかない理由
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ガスクロマトグラフィーや滴定によるラボサンプル: 有用だが数時間遅れになる
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カールフィッシャー滴定は水分含有量を正確に測定できるが、ラボサンプルに限られ、プロセス内での連続測定はできない
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屈折計は汚れや温度変動の影響を受けやすい
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密度測定だけではNMP/水における水分含有量を明確に判断できない
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NMP自体の導電性がほとんどないため、導電率から水分含有量はあまり分からない
LiquiSonicの測定方法® NMP中の水分含有量をインライン測定
センサーは凝縮液流、塔内、または戻り配管などのプロセス内に直接設置され、液体中を通過する超音波信号の伝播時間を測定します。伝播時間と既知の測定距離から音速を求め、その値から温度補償を行ったうえでNMP/水混合物中の水分含有量を算出します。

色、濁度、導電率に依存しない
音速は混合物の物理特性であり、凝縮液の変色によって影響を受けるような光学的・電気的な代替指標ではありません。
温度補償を内蔵
各センサーはプロセス温度も高精度で同時測定し、その影響を直接補正します。これは塔の運転点が変化する場合に重要です。
気泡も一定範囲まで検知可能
沸騰や真空運転などによる散発的な気泡は、受信信号の波形を変化させます。センサーはこれを追加信号として出力しますが、気体含有率が非常に高い場合にはこの方法にも限界があります。
副成分に合わせて校正可能
混合物中の他の溶解成分、たとえば少量のバインダー残渣が既知の狭い範囲内にある場合、それに合わせて校正を調整できます。
運転中の測定表示
LiquiSonic® コントローラーは、制御システムを介さずに現在の測定値をプロセス現場で直接表示します。
水分含有量を明確表示
主測定値は単位付きで中央に大きく見やすく表示されます。
許容範囲をひと目で確認
左端のバー表示で、その値が各プロセス箇所に設定された範囲内にあるかどうかが分かります。
外部アラーム出力
水分含有量が許容範囲を外れた場合、その情報をデジタル出力または制御システムへ直接送ることができます。

NMP 回復プロセスにおける測定の仕組み
超音波伝播時間測定
送信機と受信機はセンサーヘッド内で一定の距離に配置されています。温度補償によって評価される音速は、信号の通過時間、つまりドリフトのない絶対的な測定値から生じますが、これは明らかに NMP 内の水分含有量に依存します。混合物に既知の狭い制限内の他の成分が含まれている場合、アプリケーション固有のキャリブレーションを使用してこれを考慮できます。
外乱変数としての気泡
気泡は音速だけでなく、受信信号の形状全体を変化させます。センサーはこれを評価し、追加信号として出力します。これにより、実際の含水量の測定値に関係なく、凝縮水または塔内に気泡が存在することをある程度検出することができます。
経済的利益
✔ - カラムの分離性能を継続的に表示
✔ - 廃水中の残留水分による NMP の損失が少ない
✔ - 回収率のわかりやすい主要な数値
✔ - 回収された NMP 内の明確な残留水分
✔ - 後続のコーティングにおけるバッチ変動が少ない
✔ - 処理が延期された場合の早期シグナル
✔ - 日常業務におけるハンドサンプルと GC 分析の削減
✔ - 検査結果を待つ代わりに最新の値を取得
✔ - 放出測定および特別な場合のためのラボ容量は無料
個別調整
インストールオプション
- センサーの長さは92mmから3,000mmまで
- パイプライン、塔、またはバイパスの接続
- 大小のケーブル断面積に対応するアダプター
- 危険区域での使用に利用可能なバージョン
材質オプション
NMP と水は、標準的なステンレス鋼に対して特別な要件を課しません。より攻撃的な付随物質や研磨残留物については、ハステロイや、PFA、ETFE、Halar などのコーティングが利用可能です。
付属成分との混合物
混合物中の他の溶解物質または同伴物質が既知の狭い制限内に留まっている場合、センサーの校正を独立した 2 番目の測定タスクにすることなく、それに応じて調整できます。
OEMおよび特別なデザイン
少量の場合でも、回収システムとそのコンポーネントのサプライヤー向けに、お客様固有の設計、接続、インターフェイスを作成します。それについて私たちに話してください。
概要
測定範囲、精度、温度と圧力レベル、および材質は、設計と用途によって異なります。当社はお客様と、また必要に応じて回収ユニットのシステムメーカーと協力してセンサーを設計し、お客様のプロセスに信頼できる値を提供します。
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測定原理: 超音波、温度補償、インライン
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測定変数: NMP 中の水分含有量、温度、外乱検出 (例: 気泡)
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インストール: 用途に応じた配管、カラム/サンプまたはバイパス、センサーの長さ、プロセス接続
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インターフェース: アナログ出力、アラーム用デジタル出力、Modbus、Profibus、Profinet、イーサネット/IP
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メンテナンス: メンテナンス不要の 1 回限りの工場校正
実践例と適用事例
蒸留への流入液中の水分含有量を継続的に把握し、安定した塔運転の基盤とします。
再生された溶媒をスラリー混合工程に戻す前に、残留水分を確認します。
EPC企業およびプラント運営者は、新しい回収設備の立ち上げ時に、分離性能を即座に信頼性高く把握できます。
インライン濃度測定で35年の経験
SensoTechは1990年以来、プロセス産業向けの液体計測技術を開発しています。当社のシステムは、化学、製薬、電池製造に至るまで、世界中の厳しい条件下で稼働しています。
35年以上
50か国以上
ISO 9001
品質認証取得済み
よくある質問
多くの場合、気づくのは遅くなってからです。蒸留塔はまだ分離しているものの、より多くのエネルギーを消費していたり、回収されたNMPが想定より湿っていたりして、そのことに次のスラリーバッチで初めて気づくことがあります。凝縮液および塔出口での連続測定により、調整の時間がまだあるうちに、このような変化を把握できます。
GC分析や滴定は、実験室で正確な個別値を提供しますが、結果が出るまでに数時間かかります。LiquiSonic®はサンプリングなしでプロセス内を直接測定し、毎秒新しい値を提供します。これは継続的な補完手段であり、定期的なラボ検査の代替ではありません。
NMP/水混合物中の音速は、その組成によって変化します。そのため、温度補償された音速測定から、NMP中の水分含有量を明確に求めることができます。
どちらの値も組成に関係しますが、他の影響にも敏感に反応します。たとえば密度は気泡の影響を受けやすく、導電率はNMP自体がほとんど導電性を持たないため、水分含有量にはほとんど反応しません。その点で、音速はより堅牢な基礎を提供します。
はい、ある程度まで可能です。気泡は受信される超音波信号の形状を変化させ、センサーはそれを追加信号として評価します。ただし、媒体中のガス含有率が非常に高い場合、この方法にも限界があります。
はい、それらの割合が既知の狭い範囲内に収まっている限り可能です。その場合、たとえば少量のバインダー残渣や分解生成物が含まれる場合でも、お客様の具体的な混合物に合わせて校正を調整します。
はい。防爆要件のある設備部分向けに、回収設備の一般的な要件を満たす適切な認証済みセンサーバージョンをご提供しています。
リアルタイムで、毎秒新しい値が得られます。これにより、凝縮液、蒸留塔、または製品流の異常を、対処する時間がまだあるうちに検知できます。
通常は適合します。一般的なプロセス接続やフランジ、92 mmから3,000 mmまでの挿入長さ、小口径および大口径向けのアダプターをご用意しています。特殊な場合には、お客様の要件に応じて製作します。
運転中のメンテナンスは不要です。可動部品、シール、汚れる可能性のある光学窓はありません。通常、再校正も必要ありません。




