Перейти к содержимому

Измерение концентрации мочевины в потоке
без отбора проб, без ожидания

LiquiSonic® определяет содержание мочевины в водном растворе непосредственно в трубопроводе, резервуаре или байпасе. Результат измерения доступен сразу: при приготовлении, дозировании и приемке поставленного товара.
Ультразвуковой метод надежно работает даже тогда, когда в растворе присутствует газ, и сообщает, если доля газа становится слишком большой.

Получить бесплатную консультацию

Измерение в реальном времени

Непрерывный контроль без задержек

Не требует обслуживания

Без движущихся частей и изнашиваемых компонентов

Максимальная точность

Точное измерение даже в сложных условиях

Сниженные эксплуатационные расходы

Экономически эффективное решение с коротким сроком окупаемости

Концентрация раствора мочевины (международное обозначение — 'Urea'), химически карбамида, то есть CH4N2O в воде, может определяться по скорости звука. Она изменяется с содержанием мочевины однозначно и существенно, а датчик LiquiSonic®измеряет ее непосредственно в среде — с температурной компенсацией, без отбора проб и без движущихся частей.

Тем самым охватываются практически важные случаи: 32,5 %-ный раствор для SCR-применений (AdBlue®, DEF, AUS 32 по ISO 22241), обычно 40 %-ные реагентные растворы для очистки дымовых газов от NOx и более концентрированные растворы из производства мочевины. Соответствие раствора спецификации видно уже при заполнении, а не спустя несколько дней в отчете о проверке.

Почему содержание мочевины на практике так часто оказывается неверным

Все растворы мочевины выглядят одинаково: прозрачные, бесцветные, со слабым запахом. По жидкости невозможно определить, содержит ли партия 32,5 % или 29 %, была ли в резервуаре конденсационная вода или станция растворения приготовила слишком разбавленный раствор. При этом содержание допускается в очень узких пределах: для AUS 32 допустимое окно составляет лишь несколько десятых процента, а при очистке от NOx оно напрямую влияет на выбросы NOx и проскок аммиака.

Где изменяется содержание

  • Поставленный товар не соответствует заказанной спецификации
  • Станции растворения неточно дозируют твердый материал и воду
  • Остатки в резервуаре смешиваются с новой партией
  • Промывочная вода из трубопроводов разбавляет первые кубометры
  • Выкристаллизовавшийся материал изменяет оставшийся раствор

Что из этого следует

  • Рекламация и возврат целых поставок автоцистернами
  • Передозировка реагента и предотвратимый проскок аммиака
  • Недодозировка и, как следствие, превышение предельных значений выбросов
  • Осадки в форсунках, фильтрах и дозировочных насосах
  • Партии, качество которых впоследствии уже невозможно подтвердить

Ограничения обычных методов контроля

  • Ручной рефрактометр: быстро, но точечно и сильно зависит от считывания
  • Измерение плотности: чувствительно реагирует на присутствующий газ и монтажное положение
  • Титрование в лаборатории: надежно, но слишком медленно для приемки на разгрузочной площадке
  • Электропроводность: мочевина не диссоциирует, сигнал скорее отражает примеси
  • Все выборочные пробы показывают состояние вчерашнего дня, а не текущего момента

Наше решение: LiquiSonic® в контуре мочевины

Датчик посылает ультразвуковой сигнал через раствор и измеряет время его прохождения на строго определенном участке. На основе этого рассчитывается скорость звука и, вместе с одновременно измеренной температурой, содержание мочевины.

Прозрачный раствор, мутный раствор — одинаковый результат
Звуку не нужна линия видимости. Цвет, мутность и электропроводность не влияют на результат измерения.

Температура измеряется, а не оценивается
Растворы мочевины чувствительны к температуре. Датчик измеряет ее с высокой точностью в той же точке и исключает ее влияние из результата.

Газ в растворе: устойчиво, но не безгранично
Метод значительно лучше переносит наличие пузырьков газа, чем измерения на основе плотности. Они изменяют форму принимаемого сигнала, что датчик в определенной степени распознает и отображает. Если доля газа продолжает расти, измерение помечается как ненадежное вместо выдачи неверного значения.

Датчик и блок обработки разнесены
Сигнал передается в цифровом виде. Между точкой измерения и контроллером может быть до 1000 м без потери качества — это удобно для резервуарных парков и пунктов передачи.

Что видит обслуживающий персонал на установке

LiquiSonic® Контроллер установлен в точке измерения и показывает состояние раствора без обращения к центральной диспетчерской. Для входного контроля достаточно взглянуть на дисплей, пока автоцистерна разгружается.

Допустимый диапазон наглядно выделен
Полосы слева обозначают допустимый диапазон. Значение вне спецификации заметно сразу, без сравнения чисел.

Тренд по всей партии
График тренда без пробелов документирует процесс приемки или приготовления и может быть архивирован.

Предельное значение переключает выход
Если концентрация выходит за допустимый диапазон, это можно вывести на цифровой выход, например на запорный клапан в точке передачи.

Техническая основа

Концентрация вместо косвенной величины
Плотность, показатель преломления и электропроводность — это вспомогательные величины, по которым содержание рассчитывается косвенно, каждая со своими помехами. Скорость звука также является физическим свойством раствора, но в случае мочевины особенно явно зависит от содержания. Передатчик и приемник расположены в фиксированной геометрии друг относительно друга, измерительный путь известен, результат абсолютный и без дрейфа. Наборы калибровочных данных для распространенных концентраций мочевины уже сохранены; при необходимости мы создадим дополнительные.

Пузырьки газа и их влияние
При перекачивании, после растворения твердого вещества и в местах всасывания газ попадает в раствор. Ультразвук переносит это значительно лучше, чем методы на основе плотности, поскольку сигнал по-прежнему проходит через непрерывную жидкую фазу. Сначала газ проявляется в форме сигнала, и именно по этому датчик распознает наличие пузырьков. Начиная с определенной доли газа достигается и здесь предел. Тогда система открыто сообщает об этом, вместо того чтобы незаметно выдавать неверное значение.

Что того стоит

Проверяйте товар до того, как он попадет в резервуар
  • Отклонения в поставках будут замечены при приемке.
  • Отсутствие смешивания хороших и плохих партий в резервуаре для хранения.
  • Достоверные цифры по рекламациям поставщикам
Используйте реагент специально
  • Дозирование по фактическому содержанию вместо целевого значения
  • Меньше проскальзывания аммиака из-за ненужной передозировки.
  • Подходы поражают цель с первой попытки
Снизить эксплуатационные расходы
  • Значительно меньше ручных проб и лабораторных анализов
  • Никакой очистки оптических поверхностей, никаких изнашиваемых деталей.
  • Заводская калибровка остается стабильной в течение многих лет

Проектирование для вашей точки измерения

Установка

  • Датчики для дайвинга, монтажная длина от 92 мм до 3000 мм.
  • Все распространенные фланцы, резьбы и технологические соединения.
  • Переходник для труб малого и большого сечения
  • Доступны версии для потенциально взрывоопасных зон.

Материалы
Нержавеющей стали обычно достаточно для растворов мочевины. Если требуются дополнительные компоненты или чистящие средства, можно использовать Hastelloy и покрытия из PFA, ETFE или Halar.

Смеси с сопутствующими компонентами
Если другие компоненты остаются в известных узких пределах, содержание мочевины будет по-прежнему надежно определяться. Если два вещества в среде-носителе являются переменными, например, мочевина рядом со второй солью, это можно решить с помощью дополнительных измерений. Проверяем это по вашему рецепту.

Краткий обзор
Диапазон измерения, достижимая точность, температура и уровень давления, а также материал зависят друг от друга и не могут быть определены отдельно. Поэтому мы разрабатываем датчик вместе с вами и указываем значения, которые являются надежными для вашего процесса.

  • Принцип измерения: Ультразвуковое измерение времени прохождения, с температурной компенсацией, в линию
  • Измеряемые переменные: Концентрация мочевины, скорость звука, температура, индикация нарушений, таких как пузырьки газа.
  • Установка: трубопровод, резервуар, обводной или перегрузочный пункт; Длина и подключение в зависимости от применения
  • Интерфейсы: Аналоговые выходы, коммутационные выходы для предельных значений, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP
  • Обслуживание: не требует обслуживания, однократная заводская калибровка

Где измеряется мочевина

Проверяйте товар до того, как он попадет в резервуар

Смесительные установки, предприятия по розливу и резервуарные парки проверяют 32,5 %‑ный раствор при приготовлении и при приемке. Если поставка выходит за пределы спецификации AUS‑32, это выявляется в точке передачи, а не позже у клиента.

Очистка дымовых газов от оксидов азота, SCR и SNCR

Электростанции, мусоросжигательные заводы, цементные и стекольные предприятия часто используют реагентные растворы с концентрацией около 40 %. Поточное измерение поддерживает стабильность раствора и передает системе дозирования именно ту концентрацию, с которой она фактически работает.

Производство и дальнейшая переработка

На предприятиях по производству удобрений и химической продукции концентрацию контролируют при выпаривании, промежуточном хранении и смешении — так же, как при растворении гранулята в жидкий продукт и в растворах мочевины для производства смол.

Более 35 лет специализации на измерении концентрации

SensoTech разрабатывает и производит поточное измерительное оборудование для жидкостей в Магдебурге. ЛиквиСоник® Системы работают по всему миру в химической промышленности, производстве удобрений, энергетическом машиностроении, производстве полупроводников и пищевой промышленности.

35+

лет опыта

50+

стран по всему миру

ISO 9001

сертифицировано по качеству

Опишите вашу задачу — мы свяжемся с вами для профессионального согласования!
Вместе мы уточним граничные условия и возможные подходы к решению.

* Обязательные поля

Детали

* Обязательные поля
Назад

Часто задаваемые вопросы

Как понять, что поставленный раствор мочевины не соответствует требованиям?

Обычно никак, если проверяются только сопроводительные документы. Слишком разбавленный раствор визуально не отличается от правильного и часто обнаруживается лишь тогда, когда он уже смешан с содержимым резервуара. Поточное измерение в точке передачи показывает концентрацию уже во время перекачки и позволяет принять обоснованное решение о приемке.

Раствор мочевины — это то же самое, что аммиачная вода?

Нет, хотя оба используются как восстановители при удалении оксидов азота и в запросах их часто называют как синонимы. Раствор мочевины (urea, карбамид, CH4N2O в воде) и аммиачная вода (гидроксид аммония, NH4OH в воде) — это разные химические вещества с собственной кривой скорости звука. Мы настраиваем датчик под фактически используемую у вас среду. Просто сообщите нам, какое из этих двух веществ используется у вас!

Вы измеряете концентрацию или плотность?

Концентрацию. Плотность, показатель преломления и электропроводность — это косвенные методы: измеряется другое свойство, а затем пересчитывается в содержание. Мы анализируем скорость звука, которая в растворах мочевины особенно явно зависит от концентрации, и выдаем концентрацию напрямую. Скорость звука доступна как дополнительное значение.

Подходит ли этот метод для AdBlue® или AUS 32?

Да. Узкое поле допуска около 32,5 % — именно та область, где непрерывное измерение особенно полезно. Типичные точки применения — приготовление на смесительной установке, контроль перед розливом и входной контроль при приемке автоцистерн или IBC-контейнеров.

Что происходит, если в растворе есть пузырьки газа?

Определенная доля газа не мешает ультразвуковому измерению; в этом отношении метод значительно менее чувствителен, чем, например, измерение плотности. Пузырьки изменяют форму принимаемого сигнала, благодаря чему датчик может в определенной степени распознавать их и выдавать эту информацию. Если доля газа становится слишком высокой, система помечает измерение как ненадежное. Тогда она не выдает кажущееся правдоподобным значение, а дает четкое сообщение.

Сейчас мы работаем с рефрактометром и лабораторной пробой. Что изменится?

Оба метода остаются полезными как эталон, но теряют роль единственного источника информации. Вместо отдельных точек в течение дня вы получаете непрерывный профиль, который не зависит от того, кто отбирал пробу и кто снимал показания. У ультразвукового датчика нет оптических окон, которые могут покрываться налетом или запотевать.

Работает ли измерение также при 40 % для удаления оксидов азота?

Да. Связь между скоростью звука и содержанием мочевины применима в широком диапазоне, поэтому можно определять как 32,5 %‑ный раствор, так и более высокие концентрации, обычные для установок SCR и SNCR. Подходящий набор калибровочных данных мы подбираем под вашу рецептуру.

Что делать, если раствор содержит и другие компоненты?

Пока сопутствующие компоненты остаются в известных узких пределах, содержание мочевины по-прежнему определяется надежно. Если два компонента в несущей среде изменяются независимо друг от друга, это можно разрешить с помощью дополнительных измеряемых величин, чтобы выдавать оба значения. Какая версия подходит, мы определяем на основе вашей рецептуры.

Есть ли исполнения для взрывоопасных зон?

Да. Для участков установки с требованиями Ex доступны соответствующие исполнения датчиков и контроллеров; стандартные требования мы можем закрыть. Какая именно версия нужна для вашей точки измерения, мы согласуем на основе зонирования вашей установки.

Могу ли я передавать измеренное значение в систему управления и систему дозирования?

Да. Помимо аналоговых выходов доступны Modbus, Profibus, Profinet и Ethernet/IP. Предельные значения также можно вывести на дискретные выходы, например чтобы закрыть клапан при отклонении в точке передачи.

Насколько сложны установка и обслуживание?

Датчик устанавливается через существующее или вновь установленное технологическое соединение и подключается к контроллеру, больше ничего не требуется. После этого техническое обслуживание больше не требуется: никаких изнашиваемых частей, никаких уплотнений в среде, никакой регулярной повторной калибровки.

Похожие статьи

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

* Обязательные поля