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在线测量氨水
实时测量 NH3 浓度


LiquiSonic® 直接在管道或容器中测定水中的氨含量。无需取样,无需旁路,无需等待。

实时测量

连续监测,无延迟

免维护

无运动部件或易损组件

最高精度

即使在苛刻条件下也能精确测量

降低运营成本

具有短回收期的高性价比解决方案

借助超声波,可连续在线测定水中氨(也称氨水、氨溶液、NH4OH)的浓度。LiquiSonic® 为此测量介质中的声速和温度,并将这两个量实时换算为 NH3浓度。

  • 测量范围: 0–35 wt% NH3 在水中,最高 30 °C,或高于 95 wt% NH3

  • 测量原理: 通过集成温度补偿测量声速,不受颜色、浊度和电导率影响

  • 安装方式: DN 80 管道传感器,作为中间法兰安装,可选 PFA 涂层;或带法兰的 40-40 Ex 浸入式传感器

  • 防爆: ATEX 和 Ex(40-40 Ex 浸入式传感器获准用于 Zone 0 区域)

  • 维护: 无运动部件,无磨损;无需定期校准

利用超声波测量氨是如何工作的?


传感器向介质中发射超声脉冲,并测量其在已知距离上的传播时间。由此可得介质中的声速,而声速会随液体中氨含量的变化而变化。由于声速同时受温度影响,传感器也会同步记录温度。声速和温度到浓度的对应关系通过预先定义的产品数据集实现。对于氨水,该数据集覆盖 0–35 wt% 和 95–100 wt% 的整个范围。

为什么不采用滴定、电导率、密度或折光测量法?

这些方法原则上都可行,但在氨水测量中各自都有特定局限。 滴定法 作为参考方法,其精度无可比拟,但始终只是抽样。由于氨在取样和分析之间可能逸散,样品处理方式会直接影响结果。此外,人力投入依然存在。 电导率 对于弱碱来说,这种方法存在陷阱。随着浓度升高,解离度下降,电导率会在低百分比范围内达到峰值,随后再次下降。因此,一个测量值可能对应两种不同浓度,而溶解盐分还会进一步干扰结果。

密度 和科里奥利测量利用的是一个本身可用的相关关系。随着氨含量升高,密度会明显下降,但对逸散气泡和安装条件非常敏感。 折光仪 以及光学方法都需要洁净的窗口。沉积物、浊度和冷凝液都会直接影响测量值。 pH 测量 在这里相关的浓度范围内,其结果过于不明确。

声速测量不受颜色、浊度和电导率影响,无需运动部件、无需电极,也无需光学窗口。

实验室样品无法解决的问题

结果来得太晚

样品能提供精确数值,但对应的却是一个在结果到达时早已过去的时点。在两次取样之间,装置实际上处于“盲飞”状态,偏差往往要到为时已晚时才会被发现。

氨会挥发逸出

NH3 在水溶液中具有相当高的分压,并会逸散;受温度、存放时间以及每次开启或倒罐操作的影响,这种现象会更加明显。如果按一个(过时的)标称值来设定加药量,那么对于已老化的产品就会在不知不觉中加药不足。

每一次取样都是职业安全问题

这种浓度的氨溶液具有腐蚀性,其蒸气会刺激眼睛和呼吸道。在运行中的管线上取样意味着繁琐的职业防护措施、审批流程以及残余风险,而每减少一次取样,这种风险就会相应降低。

温度补偿测量值

在无加热的储罐区,介质温度会波动。若方法不具备精确的同步温度采集,则所得数值无法在数月甚至数年间进行可比。

应用示例

氨水通常以约 25 wt% 的浓度交付。后续加药和稀释时浓度通常显著低于此值,而例如洗涤液和工作液则会因工艺不同而高于该值。通常仅进行抽样检查,而正是在这里会产生排放、质量和成本风险。

以下行业可直接受益于连续浓度测量:

 

烟气净化

运营管理和排放负责人

垃圾焚烧和替代燃料电厂、生物质和燃煤电厂,以及水泥、玻璃、石灰和钢铁厂。

  • 根据 NOx负荷进行还原剂投加
  • NOx安全满足限值要求
  • NH3限制氨逃逸

生产与灌装

工艺和质量负责人

将气态 NH3 吸收于水中,调节至规范要求,并对产品和溶液进行灌装。

  • 每批次都符合规格
  • 减少返工和重新分装
  • 无需手工的批次记录

储罐区与物流

收货与维护

通过槽车接收、储罐存储、倒罐以及在工厂内分配。

  • 交接时检查浓度
  • 识别误装
  • 使逸散损失可视化

废气与气体洗涤

气体洗涤器与回收

焦化厂、化肥和三聚氰胺装置、食品和农业行业的废气洗涤器,以及应急气体洗涤器。

  • 使洗涤液保持在最佳吸收状态
  • 控制负载和再生
  • 证明事故情况下的可用性

制冷与能源技术

吸收式制冷和热泵

吸收式制冷装置中的氨/水系统、余热

  • 监控流通中的解决方案
  • 及早检测性能下降
  • 测量浓度而不是计算浓度

规划和工厂建设

工程办公室和EPC项目

必须指定氨水测量点的新系统和改造。

  • 防爆设计
  • NH 材料释放3-解决方案
  • 连接 PLS 和控制室

系统工程

测量范围和精度
对于水中的氨,系统设计适用于最高 35 wt%。显示和输出的是 NH3-Konzentration in Masseprozent sowie die zugrunde liegenden Größen Schallgeschwindigkeit und Temperatur (auf Wunsch auch die Dichte). Das Messverfahren selbst ist weit über diese Grenzen hinaus einsetzbar: von −100 bis 200 °C und Drücken bis zu 500 bar. Für vergleichbare Zweikomponenten-Anwendungen erreicht LiquiSonic® Messgenauigkeiten von ±0,05 wt%. Den für Ihre Ammoniakwasser-Messstelle zusagbaren Wert prüfen wir gern gemeinsam mit unserem Applikationsteam 在一次面对面的交流中.

动态性能
传感器每秒执行超过 30 次测量。浓度突变,例如切换到另一批次或错误灌装时,会被立即识别。

材料与防爆
对于大多数氨水应用,奥氏体不锈钢已足够使用。如存在腐蚀性伴随物质或对纯度要求更高,可提供介质接触表面的 PFA 涂层。防爆方面已通过 ATEX 和 Ex 认证:浸入式传感器 40-40 Ex 获准用于 0 区,管道传感器可提供隔爆型结构。

控制器与维护
一台 LiquiSonic® 控制器最多可连接四个传感器,因此可在一个界面上显示来料、储罐和加药点。连接方式为数字式,在最远 1,000 m 距离内无漂移且抗干扰。可通过 4-20 mA 输出以及 Profibus DP、Modbus、Ethernet/IP 和 Foundation Fieldbus 接入控制系统(测量值还会额外记录在设备中)。运行过程中没有易损件、没有电极、没有密封件,也没有光学窗口,因此无需定期校准。

超过 35 年的浓度测量经验

SensoTech 自 1990 年以来一直是在线测量技术的领先供应商,并已确立其在高精度浓度和密度测量领域的专家地位。

我们的系统已在全球范围内投入使用,包括关键应用场景。

35+

年经验

50+

全球国家

ISO 9001

认证质量


请描述您的应用——我们将与您联系进行专业协调!
我们将共同明确边界条件和可能的解决方案。

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常见问题

如何测量水中氨的浓度?

例如可通过声速测量:安装在管道或容器中的超声波传感器测量声脉冲在已知距离上的传播时间,并同时记录温度。LiquiSonic 根据这两个参数计算® 控制器依据实验室测定的氨水产品数据集计算 NH₃ 浓度。测量在封闭系统中进行,无需取样、无需旁路,也无需稳流段。

系统覆盖哪些测量范围?

Für diese Anwendung ist das System auf 0 bis 35 wt% und 95 bis 100 wt% NH₃ ausgelegt und über den gesamten Bereich temperaturkompensiert. Für vergleichbare Zweikomponenten-Messungen liefert LiquiSonic® 可提供 ±0.05 wt% 的精度。针对具体测量点可承诺的数值取决于工艺条件,并仅在报价中作出具有约束力的确定。

为什么储罐中的氨含量会随着时间下降?

因为与水溶液相比,氨具有相当高的分压,因此会逸出。热量、长时间静置、倒罐时的扰动以及每次打开系统都会加剧这种损失。标称为 25 wt% 交付的溶液在长期储存后可能已明显低于该值。如果按标称值设计加药,往往会导致加药不足。在储罐中进行连续测量,可在这种趋势反映到排放值或质量指标之前将其显现出来。

在物料进入储罐之前,如何检查来料?

一台 LiquiSonic® 灌装管线中的传感器是典型安装位置。到货批次的氨含量会在倒罐过程中被显示并记录,因此偏差和混淆可立即发现。

在线测量能否替代实验室滴定?

它替代的是滴定作为基础手段,而不是作为参考方法。通常由 LiquiSonic® 承担持续监测与控制,而实验室则以较长间隔进行验证和记录。定期取样的工作量显著降低,人员暴露于腐蚀性溶液和氨蒸气中的风险也随之减少。

传感器可以安装在防爆区域吗?

可以,为此有 LiquiSonic® 提供 ATEX 和 Ex 认证版本。管道传感器可提供隔爆型结构,即介质接触侧和环境侧分别适用于 0 区和 1 区。针对您具体测量点可承诺的标识取决于工艺条件,并仅在报价中作出具有约束力的确定。

哪些材料适用于氨溶液?

对于纯氨水应用,通常奥氏体不锈钢就足够了。铜和铜合金如黄铜并不适用,因为氨会腐蚀它们并可能引发应力腐蚀开裂。当介质中存在腐蚀性伴随物、氯化物有影响,或有特殊纯度要求时,HC2000 或介质接触表面的 PFA 涂层是合理选择。我们会根据您的装置来确定材料选择。

温度对测量值的影响有多大?

影响显著,因此温度会被一并测量。氨溶液中的声速会随着浓度和温度的变化而变化。在 LiquiSonic® 有一个温度传感器,其测量值直接包含在实时评估中。过程中不需要额外的温度测量点。

如果管道中有气泡会怎样?

氨除气是该介质的真实边界条件。力声波® 传感器可以通过信号评估来适应测量有气泡的条件,并且可以确定介质中气泡的比例。安装地点和安装位置同样重要。

测量值如何进入过程控制系统?

传感器和控制器采用数字连接,无漂移、无干扰,传输距离可达 1,000 m。提供 4-20 mA 输出以及 Profibus DP、Modbus、以太网/IP 和基金会现场总线。测量值也记录在设备中。力声波® 控制器最多可服务四个传感器。

传感器是否需要校准、清洁或维护?

该过程使用两个物理量并且无需磨损部件即可工作。无需定期校准,传感器可可靠工作多年。如果工艺条件或介质成分发生变化,通常可以在需要重新校准之前调整产品数据集。

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