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Determinar a concentração de cloreto de lítio diretamente no processo


Seja salmoura de sorção, eluato da extração de lítio ou licor-mãe concentrado: o LiquiSonic® O sensor ultrassônico fornece continuamente o teor de LiCl diretamente na tubulação. Sem coleta de amostras, sem óptica, sem peças de desgaste no meio.

Um valor a cada segundo

O teor de LiCl fica disponível continuamente, e não apenas após o próximo turno.

Materiais resistentes a cloretos

Titânio, Hastelloy e revestimentos para soluções salinas agressivas.

Distância até a saturação

Acompanhar a concentração antes que o sal precipite.

Robusto contra bolhas de gás

Significativamente menos sensível do que métodos baseados em densidade, dentro de amplos limites.

Como medir em linha a concentração de uma solução de cloreto de lítio? Pela velocidade do som. Um LiquiSonic® O sensor fica instalado diretamente na tubulação ou no tanque, determina o tempo de trânsito e a temperatura do processo e calcula a partir disso o teor de LiCl em % em massa. A medição é independente da cor, turbidez e condutividade da salmoura, não precisa de janela óptica e dispensa coleta de amostras. Como o cloreto de lítio é fortemente higroscópico, também se elimina assim a fonte de erro da amostra manual aberta.

O que torna uma solução de LiCl exigente do ponto de vista de medição

As soluções de cloreto de lítio normalmente operam em suas instalações perto de um limite: suficientemente concentradas para que sorção, eletrólise ou evaporação funcionem de forma econômica e, ao mesmo tempo, suficientemente afastadas da saturação para que nada cristalize. Entre esses dois pontos, muitas vezes há apenas uma janela estreita, e a concentração muda constantemente durante a operação, devido à absorção de água, evaporação e dosagem complementar.

O que altera o teor

  • Absorção de água no absorvedor, descarga no regenerador
  • Perdas por evaporação e reposição com água fresca
  • Composição variável da alimentação no processamento
  • Temperaturas variáveis entre absorvedor e dessorvedor
  • Sais acompanhantes da salmoura bruta ou de correntes de recirculação

O que resulta disso

  • Precipitação de cristais em trocadores de calor, recheios e bicos
  • Queda no desempenho de sorção ou no rendimento quando a solução está muito diluída
  • Maior consumo de energia no regenerador ou evaporador
  • Corrosão por pite e por fresta em materiais inadequados
  • Sal valioso é perdido com lotes descartados

Limites dos métodos usuais

  • Titulação e análise laboratorial: confiáveis, mas sempre retrospectivas
  • Amostra manual: a solução higroscópica se altera até a medição
  • Condutividade: na faixa de alta salinidade, quase não distingue mais com precisão
  • Medição de densidade e Coriolis: sensível a gás arrastado
  • Refratômetro: a janela incrusta e precisa ser limpa

LiquiSonic®: a salmoura mede a si mesma

Entre os dois braços do garfo de medição, um pulso ultrassônico atravessa a solução salina. O caminho de medição é conhecido, e o tempo de trânsito é registrado em alta resolução. Disso resulta a velocidade do som e, juntamente com a temperatura medida, a concentração.

Solução clara ou salmoura turva: mesmo valor medido
O som se propaga independentemente da cor, transparência e condutividade elétrica. O que atrapalha equipamentos ópticos e baseados em condutividade não tem importância aqui.

A temperatura faz parte da medição
Cada sensor também registra a temperatura do processo e compensa diretamente sua influência na velocidade do som. Assim, as mudanças entre absorvedor e regenerador ficam cobertas.

Material conforme o meio
Soluções contendo cloretos atacam o aço inoxidável padrão. Por isso, também fabricamos as partes em contato com o meio em titânio ou Hastelloy, alternativamente com revestimento.

Sensor e unidade de avaliação podem ser instalados separadamente
A conexão com o controlador é digital e imune a interferências até 1.000 m. O local de exibição não precisa ser o local da medição.

O valor medido no processo

O LiquiSonic® O controlador exibe o valor atual no local e, em paralelo, o transmite ao sistema de controle. Até quatro sensores podem ser conectados a um único aparelho, por exemplo salmoura pobre e rica no mesmo circuito.

O valor principal fica em destaque
Concentração exibida em tamanho grande e legível à distância, com unidade, além da temperatura.

Limites visivelmente destacados
As barras mostram onde o valor está dentro da faixa permitida e quanto ainda falta até o limite de alerta.

Tendência em vez de instantâneo
A visualização de tendência mostra se a salmoura está se desviando e em que direção, muito antes de um limite ser atingido.

Contexto técnico

Velocidade do som como variável de medição

O cloreto de lítio dissolvido altera a densidade e a compressibilidade da água e, assim, a velocidade com que o som se propaga nela. Emissor e receptor permanecem em geometria fixa entre si, de modo que do tempo de trânsito resulta um valor absoluto. Esse valor não deriva e não precisa de reajustes regulares. A correlação entre velocidade do som e temperatura com a concentração é armazenada por nós como conjunto de dados do produto para a sua solução específica.

Bolhas de gás no circuito

Em regeneradores, em bombas e após etapas de despressurização, a salmoura frequentemente arrasta gás. A medição ultrassônica tolera significativamente mais disso do que os métodos baseados em densidade, mas também tem um limite superior. As bolhas alteram o sinal recebido de forma característica: o sensor reconhece isso até certo ponto e sinaliza, em vez de fornecer silenciosamente um valor incorreto.

Componentes acompanhantes na salmoura

Sistemas puros de LiCl-água são o caso simples. Se os sais acompanhantes da salmoura bruta ou da recirculação permanecerem dentro de limites conhecidos e estreitos, isso é considerado no dimensionamento. Se um segundo componente variar mais fortemente, também é possível determinar separadamente o teor de duas substâncias dissolvidas no mesmo meio portador por meio de uma variável de medição adicional. Verificamos antecipadamente, com base nas suas análises, se isso é necessário no seu caso.

O que a medição em linha proporciona

Menos laboratório, mais controle
  • Amostras de rotina e titulações passam a ser necessárias com menos frequência
  • A dosagem complementar é feita com base no valor medido, e não na experiência
  • Sem pessoal junto ao tanque aberto para coleta de amostras
Economizar energia e sal
  • Operar evaporação e regeneração apenas até o necessário
  • Margens de segurança sobre a
  • Menos abordagens rejeitadas, menos perda de lítio
A instalação permanece gratuita
  • A aproximação da saturação torna-se aparente desde o início
  • Menos paradas de lavagem e limpeza em trocadores de calor
  • Registro completo para verificação e auditoria de qualidade

Projete para o seu sistema

Materiais
Fabricamos sensores em diversos materiais. Além do aço inoxidável, o titânio e o Hastelloy são particularmente adequados para meios contendo cloreto, como salmoura LiCl, bem como revestimentos como PFA, ETFE ou Halar. A variante adequada depende da concentração, temperatura e substâncias acompanhantes. Conte-nos sua análise e recomendaremos o material.

Instalação

  • Comprimentos de instalação de alguns centímetros a vários metros
  • Flanges, roscas e conexões de fixação de acordo com as normas
  • Adaptador para linhas estreitas e para instalação em contêineres
  • Versões Ex disponíveis para os requisitos habituais

Projetos especiais e OEM
Se nenhuma variante padrão for adequada, projetamos o projeto de acordo com sua situação de instalação, mesmo para máquinas em série em pequenas quantidades.

Visão geral rápida
A faixa de medição, a precisão, a temperatura permitida e o nível de pressão dependem do projeto e da aplicação e influenciam-se mutuamente. Projetamos o sensor junto com você e fornecemos valores confiáveis ​​para o seu processo.

  • Princípio de medição: Medição ultrassônica do tempo de trânsito, com compensação de temperatura, em linha
  • Variáveis ​​medidas: Concentração de LiCl, temperatura, indicação de distúrbios como bolhas de gás
  • Materiais: Aço inoxidável, titânio, Hastelloy, revestimentos de acordo com o meio
  • Instalação: Tubo, container ou bypass, comprimento e conexão conforme aplicação
  • Interfaces: Saídas analógicas e digitais, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP
  • Manutenção: Livre de manutenção, calibração de fábrica, sem peças de desgaste

Onde o LiCl é medido

Extração e processamento de lítio

Eluato da sorção, soluções de lavagem, etapas de evaporação até à alimentação para processamento posterior. O sensor mostra quando a concentração-alvo é atingida, sem que alguém tenha de recolher uma amostra.

Secagem e climatização

Salmoura de LiCl como agente secante líquido. A salmoura pobre e a rica podem ser monitorizadas separadamente, permitindo operar o absorvedor e o regenerador de forma coordenada.

Circuitos de refrigeração e sorção

Fluidos de transferência térmica com sais e instalações de absorção. A diluição por fugas ou condensado é detetada antes de a proteção anticongelante ou a capacidade de refrigeração diminuírem.


Descreva a sua aplicação - entraremos em contacto para alinhamento técnico!
Em conjunto, esclarecemos as condições de enquadramento e possíveis abordagens de solução.

* Campos obrigatórios

Detalhes

Já utiliza equipamentos da SensoTech? *
* Campos obrigatórios

Especializada em medição de concentração há mais de 35 anos

A SensoTech desenvolve e fabrica tecnologia de medição analítica em linha em Magdeburg-Barleben. LiquiSonic® Os sistemas operam em todo o mundo em aplicações com ácidos e bases, na indústria química, na produção alimentar e no fabrico de semicondutores.

35+

Anos de experiência

50+

Países em todo o mundo

ISO 9001

Certificação de qualidade


Perguntas frequentes

Medem concentração ou densidade?

O que é medido é a velocidade do som, e o que é apresentado é aquilo de que precisa. Para um sistema binário de cloreto de lítio e água, pode-se derivar daí a concentração em % em massa; também podemos apresentar o valor como densidade. Ao contrário de uma medição puramente de densidade, o sinal não depende da distribuição de massa e reage de forma significativamente menos sensível ao gás arrastado.

De que material é feito o sensor para meios com cloretos?

Os sensores podem ser fabricados com diferentes materiais. Em salmouras de LiCl, o aço inoxidável padrão pode ser suscetível à corrosão por pites e por frestas, dependendo da concentração e da temperatura; nesses casos, utilizam-se titânio ou Hastelloy, ou, em alternativa, um revestimento de PFA, ETFE ou Halar. A seleção é feita com base na análise do seu meio.

Como reconheço que a minha solução de LiCl está a sair da faixa ideal?

Normalmente, pelos efeitos secundários: o desempenho da sorção diminui, o regenerador precisa de mais vapor ou ocorre deposição de sal num permutador de calor. Até lá, muitas vezes já passaram dias. Uma medição contínua mostra o desvio ainda no período em que é possível reajustar a dosagem ou adaptar a regeneração.

A medição funciona quando há gás arrastado na salmoura?

Na maioria dos casos, sim. O método por ultrassons suporta uma proporção de gás consideravelmente mais elevada do que as medições baseadas em densidade, embora também tenha um limite. Dentro desse limite, o gás arrastado pode ser detetado pelo comportamento do sinal e indicado como aviso. A quantidade de gás que o seu ponto de medição tolera depende do local de instalação e do escoamento — analisamos isso durante o dimensionamento.

E quanto a sais acompanhantes como NaCl, KCl ou CaCl₂?

Se permanecerem dentro de limites conhecidos e estreitos, são considerados no conjunto de dados do produto e a concentração de LiCl mantém-se fiável. Se uma segunda componente variar fortemente, com uma variável de medição adicional também é possível determinar separadamente o teor de duas substâncias dissolvidas no mesmo meio de transporte. Envie-nos os intervalos da sua análise e diremos qual a melhor abordagem.

Isto substitui a titulação no laboratório?

Isto altera os papéis. A medição em linha assume a monitorização e o controlo contínuos, enquanto o laboratório continua responsável pela referência e pela aprovação. Na prática, o número de amostras de rotina diminui significativamente, porque já não é necessário responder a cada questão sobre o teor atual com base numa amostra.

Com que rapidez está disponível um novo valor medido?

Em intervalos de segundos. Para alterações de concentração em circuitos e etapas de evaporação, isso é mais do que suficiente; mesmo perturbações breves, como uma entrada repentina de água fresca, permanecem visíveis.

Os sensores também estão disponíveis em versão Ex?

Sim. Estão disponíveis versões adequadas para áreas com risco de explosão; podemos satisfazer os requisitos habituais. Indique-nos a sua classificação de zona e a homologação exigida, e ajustaremos a variante em conformidade.

O sensor precisa de ser calibrado regularmente?

Não. A geometria da fenda de medição é fixa, e a medição do tempo de propagação fornece um valor absoluto. Não há membrana, janela nem peças móveis que possam alterar-se. A calibração de fábrica mantém-se válida durante anos.

Um sensor adapta-se à minha tubagem?

Regra geral, sim. Existem variantes com flange, rosca e clamp, diferentes comprimentos de instalação, bem como adaptadores para pequenas secções transversais e para instalação em reservatórios. Para espaços reduzidos, também concebemos versões especiais.

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