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酸洗浴中酸强度和铁盐的在线测量

我们的 LiquiSonic® 测量系统基于声速测量过程液体的密度和浓度。测量是在线和永久进行的。超声波测量方法在钢铁生产中相对于其他测量方法具有许多优势。
超声波测量方法的优势

使用超声波测量液体的密度和浓度相较于其他方法具有一些特殊的优点。以下是主要方面:

1. 高精度和可靠性

  • 超声波测量是 极其精确,因为液体中的声速与其密度和浓度直接相关。
  • 测量是 可重复且稳定,即使在波动的工艺条件下。

2. 连续过程的实时测量

  • 与实验室分析不同,测量是 在线 并实时进行。因此,过程可以立即调整
  • 这在以下方面特别有利 化学工业、食品生产或金属加工,需要对浓度波动迅速做出反应

3. 维护少且耐用

  • 没有活动部件 意味着更少的磨损和更长的使用寿命
  • 传感器通常是 对沉积物、污垢和腐蚀性介质具有很强的抵抗力

4. 不受光学影响

  • 与光学方法不同,超声波传感器是 对浑浊、颜色或气泡不敏感
  • 因此,该方法特别适用于 困难的工艺条件,例如在石化行业或严重污染的液体中

5. 多功能应用

  • 可以在以下情况下进行测量 高温、高压和腐蚀性介质
  • 特别适用于以下行业 化工、制药、石油和天然气、食品、金属加工和溶剂回收

6. 结合温度测量以获得更精确的结果

  • 由于声速也与温度有关,超声波传感器始终配备 集成温度补偿 装备
  • 因此可以进行更精确的浓度测量

7. 复杂液体的直接浓度测定

  • 除了纯密度测量,超声技术还可以测定特定的 多组分系统的浓度 例如,确定 水、酒精、酸或油的混合物
  • 在以下方面特别有用 化学品生产、碱性气体洗涤器监测和金属加工(酸洗溶液、电镀、清洁剂)

结论

超声波测量是一种 精确、可靠且维护少的技术,非常适合 工业过程监测 。它以其 坚固性、实时性和多功能性, 这使其优于许多其他测量方法。


声波液位仪® - 无与伦比的好

传统测量方法: 实验室样品通过滴定或光谱分析离线分析,由于缺乏连续监测,这导致盲操作 - 这带来了高废品风险并导致相应的高成本。

使用LiquiSonic测量: 使用我们的测量系统进行连续在线测量,超声波测量和电导率测量保证了在同时测量酸和铁浓度时的连续精确值

材料: 耐酸塑料涂层
亮点: 通过完美的材料选择和个性化和优化的传感器设计,免维护,8至12年以上无需维护


在酸洗过程中可能出现哪些错误?

在使用传统的离线测量方法进行酸洗过程中经常出现三个问题:

  • 过长的酸洗时间 – 批次将变得不可用。
  • 酸洗时间不足 – 镀层不再可能。
  • 酸洗酸剂量不准确 – 延迟的离线分析导致质量波动。

LiquiSonic®减少了酸洗过程中的错误

声波液位仪® 确保对酸洗浴浓度的精确分析并进行永久数据记录。可以精确控制新酸的补充,以保持酸洗浴的最佳浓度并确保最佳酸洗效果。此外,还避免了盐酸的过量和不足。 声波液位仪® 减少耗时的实验室测量并取代繁琐的采样。生产成本降低。


将LiquiSonic®测量技术集成到酸洗浴过程中

声波液位仪® 测量技术 安装在运输管道(通常为DN80)或酸洗浴的旁路中。在冲洗浴和新酸入口处也已证明 声波液位仪® 经验证。坚固的传感器结构和特殊材料的选择,如Halar或PFA,确保系统的长时间运行。

通过使用安装适配器,可以安装 声波液位仪® 管道传感器 DN80 以及相应的电导率传感器简化到 DN80 管道系统中。带适配器的测量路径总长度为 0.7 米。

典型测量范围:
游离 HCl 浓度:0 - 250 g/l
Fe 浓度:0 - 140 g/l
温度范围:60 - 95 °C

其他酸洗酸?其他测量范围?对 LiquiSonic® 来说都不是问题。
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在酸洗槽中安装 LiquiSonic®

在控制器中永久显示浓度

G2984

酸洗槽在线监控下载

盐酸酸洗

应用报告

盐酸酸洗


常见问题及更多信息

什么是酸洗槽?

酸洗槽是一个装有酸性溶液的罐或容器,用于去除钢铁和其他金属表面的氧化沉积物、锈迹和其他杂质。该槽是酸洗过程的关键组成部分,可在进一步加工(如镀锌、涂层或喷漆)之前提供清洁光滑的表面。


酸洗槽的组成部分

  1. 酸性溶液

    • 所用酸的类型取决于待处理材料和所需的清洁效果:

      • 盐酸 (HCl) - 作用迅速,常用于钢材酸洗

      • 硫酸 (H₂SO₄) - 更经济,但速度较慢,通常加热以提高效率

      • 硝酸-氟化氢酸 (HNO₃ + HF) - 用于不锈钢以去除氧化物并钝化表面

      • 磷酸 (H₃PO₄) - 在需要保护性磷酸盐层时使用

  2. 抑制剂(可选)

    • 添加剂,减少酸对贱金属的攻击,同时允许去除氧化皮和锈蚀

  3. 温度控制系统

    • 一些酸洗槽被加热以提高反应效率,尤其是在 用硫酸酸洗

  4. 冲洗和中和(可选)

    • 酸洗后,钢材通常通过一个 冲洗浴 用水和有时用碱性溶液(例如碳酸钠)引导以中和任何酸残留

  5. 通风和烟雾抽吸

    • 酸浴会产生可能危险的蒸汽,因此工业设施通常配备烟气洗涤器或通风系统


酸洗浴的工作原理

  1. 钢或金属部件 被浸入酸洗浴中

  2. 与氧化物反应 并溶解它们,从而清洁表面

  3. 材料 用水冲洗以去除酸残留

  4. 如果需要,它会被 用碱性溶液中和

  5. 清洁后的钢材会被 干燥并送去进一步加工 (例如,镀锌,涂漆)


酸洗浴的类型

  • 静态酸洗浴: 用于钢部件、板材或线圈的批量处理

  • 连续酸洗浴: 用于高速钢生产线,其中金属连续通过多个酸浴

  • 电解酸洗浴: 这里使用电流和酸来提高水垢去除


生态方面

  • 酸性废物在处置前必须处理

  • 废酸 可以再生(特别是盐酸)

  • 烟雾排放设备 对员工安全是必要的

什么是钢材酸洗过程?

酸洗是一种化学过程,用于去除钢材表面的氧化物(鳞)、锈和其他杂质。它通常用于钢铁生产和制造,以确保在进一步加工如镀锌、涂漆或涂层时获得干净、光滑的表面。


逐步酸洗过程

      1. 预清洗(可选)

        • 在酸洗之前,钢材可以通过机械清洗或脱脂以去除油污、灰尘和松散的鳞皮

      2. 酸浴(酸洗)

        • 钢材通常浸入含酸溶液的浴中:

          • 盐酸 (HCl) - 快速高效,常用于现代酸洗设备

          • 硫酸 (H₂SO₄) - 成本较低,但速度较慢且需要加热

          • 混合或有机酸浴 - 用于环境影响较小的特殊应用

        • 酸与氧化物和水垢反应并将其从表面溶解

      3. 冲洗

        • 酸洗后,钢材用水彻底冲洗以去除酸残留

      4. 中和(可选)

        • 一些工艺包括用碱性溶液(如碳酸钠或氢氧化钠)进行中和步骤,以防止酸拖延

      5. 钝化(可选)

        • 可以施加钝化层(如磷酸盐或铬酸盐处理)以防止立即生锈

      6. 干燥和最终加工

        • 清洁后的钢材被干燥并可以进一步加工,例如镀锌、涂漆或冷轧


酸洗的类型

      • 批量酸洗: 钢材以批次处理,通常用于线圈、板材和成品

      • 连续酸洗: 用于大型生产线中钢带的高速加工

      • 电解酸洗: 借助电流提高氧化物的去除


总结

    • 在酸洗过程中,将热轧钢浸入称为酸洗液的溶液中,以去除表面杂质和铁氧化鳞

    • 通常使用的溶液是盐酸,但对于高碳钢,可能需要额外的酸,如硝酸、硫酸或氢氟酸

    • 酸洗会去除1-3%的钢材质量,这使得加工和涂装更加困难

    • 剩余的酸洗液,即所谓的酸洗污泥,通常用碱中和处理,但也可以用于回收有用的产品,如盐酸和氧化铁

如何确定酸的强度?

监控 酸强度 在酸洗槽中,对于保持效率、控制金属溶解速率和保证产品质量至关重要。确定酸溶液强度的方法有多种:


声速测量(超声波方法)

  • 原理: 测量酸溶液中的声速以确定浓度
  • 方法: 超声传感器通过液体发送声波;记录运行时间并与校准数据进行比较
  • 最适合用于: 工业酸洗槽中酸浓度的连续实时监控
  • 优点:
    ✔️ 无损且快速 - 无需取样
    ✔️ 高精度 - 不受溶解金属离子的影响
    ✔️ 实时监控 - 适用于自动化过程控制
  • 缺点:
    ❌ 需要对每种酸和温度进行初次校准(包含在LiquiSonic中)

pH 测量

  • 原理: 测量溶液中的氢离子浓度
  • 方法: 一个 pH计或指示剂试纸 显示酸度
  • 最适合用于: 快速粗略估计酸含量
  • 优点:
    ✔️ 简单快速 - 需要最少的设备
    ✔️ 低成本 - 简单的pH试纸或测量设备价格实惠
  • 缺点:
    对强酸不准确 - pH值不提供精确的酸浓度
    ❌ 受影响于 温度和杂质
    ❌ 极高的维护和材料成本(持续成本)
    ❌ 测量值不可靠,因为通常几天后就磨损并需要校准

测量比重

  • 原理: 酸的浓度与其相关 密度(g/cm³)
  • 方法: 用一个 比重计 测量溶液的比重,然后与参考表进行比较
  • 最适合用于: 快速现场测试 硫酸和盐酸浴
  • 优点:
    ✔️ 快速简单 - 不需要化学试剂
    ✔️ 无损 - 无需中和或丢弃样品
  • 缺点:
    无法区分游离酸和溶解的金属盐
    温度依赖性,需要校正

酸滴定

  • 原理: 使用一个 中和反应 用已知碱(如NaOH)来确定游离酸的含量
  • 方法: 测量的样品用 氢氧化钠(NaOH) 和指示剂滴定以确定酸浓度
  • 最适合用于: 精确检测酸浓度 在实验室
  • 优点:
    ✔️ 高精度 - 确定游离酸的精确浓度
    ✔️ 不受溶解金属含量的影响
  • 缺点:
    耗时 - 需要实验室设备和合格的人员
    需要的样品 - 破坏性测试方法
    没有在线测量值 因此有时间延迟和盲目操作
    操作错误 可能和 员工培训必要

测量电导率

  • 原理:测量溶液的电导率,电导率随着酸浓度的增加而增加
  • 方法: 一个 电导率仪 提供与酸强度相关的测量值
  • 最适合用于: 连续监测 盐酸和硫酸溶液 (在适当校准的情况下)
  • 优点:
    ✔️ 快速简单 - 实时提供测量值
    ✔️ 无损 - 无样品损失
  • 缺点:
    受溶解金属离子影响 并且需要频繁校准
    不适用于所有酸 (例如氧化酸)
    无区别 在酸和金属含量之间
优点和应用
  • 酸洗对于准备金属表面以进行进一步加工(如冷加工、焊接或涂漆)是必不可少的
  • 酸洗有助于去除热轧钢的轧屑和铁锈,从而提高表面质量并降低缺陷风险
  • 酸洗在各个行业中广泛应用,例如建筑业、汽车工业和制造业
  • 酸洗也可用于去除不锈钢和铝等其他金属的表面污染物
  • 酸洗过程有助于提高金属表面的耐腐蚀性
监控和维护
  • 监测酸洗槽中的酸浓度对于酸洗过程的有效性至关重要
  • 应定期清洁和除垢酸洗槽,以防止铁氧化物和其他污染物的沉积
  • 使用自动监控系统有助于优化酸洗过程并减少废物

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