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Medição inline da concentração de solução de nitrato de amónio

Monitorização precisa, sem manutenção e segura da concentração de NH₄NO₃ - diretamente no processo, em tempo real e sem recolha de amostras.

Medição em tempo real

Monitorização contínua sem atraso

Sem manutenção

Sem peças móveis nem componentes de desgaste

Máxima precisão

Medição precisa mesmo em condições difíceis

Custos operacionais reduzidos

Solução económica com curto tempo de amortização

A solução de nitrato de amónio é produzida pela neutralização do ácido nítrico (HNO₃) com amoníaco (NH₃) e constitui a etapa intermédia central no caminho para fertilizantes sólidos como CAN (nitrato de amónio e cálcio), bem como para fertilizantes em solução como UAN (solução de ureia e nitrato de amónio). Ao longo de todo o processo, a concentração exata é decisiva para a segurança, a qualidade do produto e o consumo de energia.

Com o aumento da concentração e da temperatura, a estabilidade térmica da solução de nitrato de amónio diminui. Por isso, os operadores das instalações mantêm a concentração, a temperatura e o valor de pH dentro de limites estreitos definidos em conceitos de segurança. Uma medição inline contínua e sem atraso fornece a base para detetar desvios imediatamente e iniciar atempadamente contramedidas, como arrefecimento, diluição ou a paragem do reator.

Como o LiquiSonic® mede a concentração de HF

LiquiSonic® determina a concentração da solução de nitrato de amónio através da medição da velocidade do som no meio. O nosso sistema de medição baseia-se num princípio físico insensível à cor, à turvação e à condutividade do líquido.

Um sensor instalado diretamente na tubagem ou no reservatório envia um impulso ultrassónico através da solução de nitrato de amónio. O tempo que o impulso necessita para percorrer a distância predefinida é registado com elevada precisão. Como a distância entre sensores é conhecida, obtém-se assim a velocidade exata do som na solução. Como as soluções de nitrato de amónio são processadas a temperaturas entre a temperatura ambiente normal e até 200 °C, e a velocidade do som depende fortemente da temperatura, um termómetro integrado mede adicionalmente a temperatura do processo. A partir da velocidade do som e da temperatura, o controlador calcula então, com base em curvas de calibração armazenadas, a concentração atual de NH₄NO₃ em % em peso - várias vezes por segundo. O valor medido fica depois imediatamente disponível como sinal analógico ou via barramento de campo (por ex., Profibus, Modbus) para integração no sistema de controlo do processo.

Porque o LiquiSonic® é adequado para a sua aplicação

Sem manutenção

Sem peças móveis, sem elétrodos, sem peças de desgaste. A solução corrosiva com tendência para cristalização não ataca a instrumentação robusta.

Inline em vez de laboratório

Medição contínua diretamente no fluxo do processo - sem recolha de amostras, sem tempo de espera por resultados laboratoriais e sem risco de segurança.

Compensado em temperatura

A medição de temperatura integrada e de elevada precisão compensa automaticamente as variações da temperatura do processo.

Ampla gama

Aplicável em toda a gama de concentrações, desde a solução diluída após a neutralização até ao fundido altamente concentrado antes da prilling.

Capaz de medir vários componentes

Se necessário, componentes adicionais como solução de ureia e nitrato de amónio (UAN) ou nitrato de amónio e cálcio dissolvido (CAN) podem ser medidos independentemente uns dos outros.

Ligação digital

Transmissão de sinal até 1.000 m, sem deriva e imune a interferências. Ideal para integração em sistemas de controlo existentes de grandes instalações de fertilizantes.

Exemplos de aplicação

Neutralização

Monitorização do reator

Medição contínua da concentração de NH₄NO₃ na saída do reator de neutralização, para regular com precisão a relação NH₃/HNO₃ e manter um estado de processo estável.

Evaporação

Controlo do evaporador

Determinação do grau de concentração em evaporadores de filme descendente ou de circulação forçada, para ajustar com precisão a concentração-alvo para a prilling ou granulação subsequente.

Torre de prilling / granulação

Qualidade do fundido

Garantia de uma concentração constante do fundido antes da prilling ou granulação. Base para tamanho de grão uniforme, dureza e capacidade de armazenamento do produto final.

Mistura

Produção de UAN e CAN

Monitorização das proporções de mistura na produção de solução de ureia e nitrato de amónio (UAN) ou na adição de nitrato de amónio e cálcio dissolvido (CAN).

Armazenamento e carregamento

Qualidade do tanque

Controlo contínuo da concentração em tanques de armazenamento e de buffer, bem como no carregamento para camiões-cisterna ou vagões-cisterna. Inclui documentação para o controlo de saída de mercadorias.

Água de lavagem / ar de exaustão

Controlo do teor residual

Também a água de lavagem e o condensado ainda contêm pequenas quantidades de NH₄NO₃ dissolvido. Se este teor residual for medido, o material pode ser devolvido ao processo de forma direcionada.

Integração & Integration

Um novo sistema de medição não deve pôr em perigo as operações em curso ou causar paralisações durante semanas. Liqui Sonic® Um novo sistema de medição não deve comprometer a operação em curso nem causar paragens de semanas. LiquiSonic

  • foi concebido de forma a permitir a integração em instalações existentes com intervenção mínima.
    Instalável sem bypass

  • O sensor é instalado diretamente em tubagens, reatores ou tanques existentes. Regra geral, não é necessário um circuito de bypass adicional.
    Concebido para áreas classificadas

  • Também estão disponíveis variantes de sensor e controlador para utilização em áreas com risco de explosão.
    Interfaces abertas

Branchen & Anlagentypen

LiquiSonic® Setores e tipos de instalações

  • é utilizado em todos os locais onde a solução de nitrato de amónio é processada ou armazenada, desde a instalação de neutralização até ao parque de tanques. A visão geral seguinte mostra os principais setores e tipos de instalações em que o sistema de medição já provou a sua eficácia:
  • Produção de fertilizantes
  • AN- & CAN-Anlagen
  • Mistura de UAN
  • Prillturm & Granulation
  • Processos subsequentes de ácido nítrico
  • Tanklager & Verladung
  • Indústria química

Mais de 35 anos de experiência em medição de concentração

A SensoTech é fornecedora líder de tecnologia de medição em linha desde 1990 e se estabeleceu como especialista em medições precisas de concentração e densidade.

Nossos sistemas são usados ​​em todo o mundo, inclusive em aplicações críticas.

35+

anos de experiência

1000+

Sistemas instalados

Mais de 50

Países em todo o mundo

ISO 9001

qualidade certificada


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Juntos esclarecemos as condições gerais e possíveis abordagens de solução.

* Campos obrigatórios

Detalhes

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Perguntas frequentes

Como se pode medir em linha a solução de nitrato de amónio?

LiquiSonic® mede a velocidade do som e a temperatura da solução de nitrato de amónio diretamente no processo. Como a velocidade do som está claramente relacionada com a concentração de NH₄NO₃, o sistema calcula continuamente o valor da concentração a partir disso. Regra geral, o sensor pode ser instalado diretamente numa tubagem, num reservatório ou num reator, pelo que normalmente não é necessário nem um bypass externo nem uma recolha manual de amostras.

Com que sensor se pode medir a concentração de NH₄NO₃?

Para a solução de nitrato de amónio, são utilizados sensores LiquiSonic®com materiais especiais resistentes à corrosão, concebidos individualmente para a respetiva gama de concentração, temperatura do processo e local de instalação, por exemplo reator, evaporador ou tubagem.

Qual é a precisão da medição de concentração com LiquiSonic®?

A precisão de medição alcançável é definida de forma específica para a aplicação, em função da respetiva gama de concentração e temperatura. Para sistemas adequados e definidos de nitrato de amónio-água, são possíveis precisões até ±0,05 % em peso. Os pré-requisitos são um conjunto de dados de calibração adequado e a consideração da composição concreta do processo.

Que materiais são resistentes à solução de nitrato de amónio?

Dependendo da concentração, da temperatura e de possíveis impurezas, como vestígios de cloretos, são adequados diferentes aços inoxidáveis resistentes à corrosão ou materiais especiais. Qual material é adequado em cada caso é verificado durante o dimensionamento do sensor com base nas condições concretas do processo.

Como evitar amostras de laboratório na produção de nitrato de amónio?

Através da medição contínua em linha, o número de amostras laboratoriais de rotina pode ser significativamente reduzido. Os desvios do processo tornam-se imediatamente visíveis, em vez de só serem detetados após recolha, transporte e análise de uma amostra. Dependendo do conceito de qualidade e segurança, análises complementares de referência ou de libertação podem continuar a ser necessárias.

A concentração de NH₄NO₃ pode ser medida continuamente?

Sim. O sensor realiza mais de 30 medições internas por segundo. A partir dessas medições, é continuamente calculado um valor de concentração estabilizado e transmitido ao sistema de controlo do processo. Desta forma, as alterações de concentração nas etapas de neutralização, evaporação e processamento subsequente podem ser detetadas praticamente sem atraso.

Qual é o grau de esforço necessário para colocar o sistema de medição em funcionamento?

O sensor é instalado diretamente na tubagem existente, no reator ou no tanque; em regra, não é necessário um bypass adicional. A nossa equipa acompanha a seleção do local de instalação, a calibração e a colocação em funcionamento, para que os tempos de paragem sejam reduzidos.

Qual é o esforço de manutenção na medição de nitrato de amónio?

Como o sensor não possui peças móveis, elétrodos nem janelas óticas, o esforço regular de manutenção é muito reduzido. No entanto, em condições de processo com forte cristalização, podem ser necessárias inspeções ou limpezas. O decisivo é um local de instalação adequado, bem como o cumprimento das condições necessárias de temperatura e escoamento, para que não se formem depósitos permanentes no percurso de medição.

É possível integrar LiquiSonic® em sistemas de controlo de processo existentes?

Sim. Dependendo da configuração do sistema, estão disponíveis, entre outros, saídas de 4–20 mA e interfaces de barramento de campo como Profibus DP ou Modbus. Os valores de concentração e temperatura podem assim ser transmitidos para PLC ou sistemas de controlo de processo e aí utilizados para regulação do processo, monitorização de tendências ou alarmes. A utilização no âmbito de uma função de proteção orientada para a segurança deve, independentemente disso, ser avaliada com base no respetivo conceito de instalação e segurança.

O que acontece em caso de flutuações de concentração no reator de neutralização?

As flutuações da concentração de NH₄NO₃ podem indicar alterações na concentração das matérias-primas, nos caudais, no teor de água ou nas condições de pressão e temperatura no neutralizador. A medição em linha da concentração torna essas alterações imediatamente visíveis.

Como evitar que o nitrato de amónio entre em circuitos de águas residuais ou de refrigeração?

Em correntes de água suficientemente concentradas e com composição conhecida, uma alteração da velocidade do som pode indicar a entrada de nitrato de amónio. Se a partir disso pode ser determinada uma concentração quantitativa de NH₄NO₃ depende da gama de medição e de outros componentes dissolvidos. Por isso, para águas residuais complexas ou concentrações vestigiais muito baixas, é necessária uma verificação de viabilidade específica da aplicação ou um método de análise seletivo.

Como é monitorizada a concentração após a neutralização?

Um sensor LiquiSonic®pode ser instalado na saída do neutralizador ou numa linha a jusante, registando aí continuamente a concentração da solução de nitrato de amónio gerada. A concentração real depende, entre outros fatores, da concentração do ácido nítrico, bem como da pressão, temperatura e construção do neutralizador. O valor medido apoia a monitorização do teor de água e da evaporação subsequente. A regulação da relação NH₃/HNO₃ é adicionalmente efetuada através de uma medição adequada de condutividade ou densidade.

Como pode ser controlada a concentração da fusão antes da prillagem?

Após a evaporação, a concentração de NH₄NO₃ é ajustada para o valor necessário ao respetivo processo de prillagem ou granulação. LiquiSonic® monitoriza a concentração imediatamente antes do processamento subsequente, apoiando assim uma alimentação uniforme do produto e condições de processo

As bolhas de gás afetam a medição da concentração da solução de nitrato de amônio?

Bolhas de gás podem amortecer ou interromper temporariamente a propagação do ultrassom, afetando assim a qualidade do sinal. Liqui Sonic® avalia continuamente o sinal sonoro e pode detectar distúrbios causados ​​por bolhas de gás. Dependendo do projeto do sensor e das condições do processo, medições estáveis ​​são possíveis mesmo com uma certa proporção de bolhas de gás.

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