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直接在工艺过程中测定氯化锂浓度


无论是吸收盐水、锂提取的洗脱液还是浓缩母液:LiquiSonic® 超声波传感器可直接从管道中连续输出 LiCl 含量。无需取样、无需光学装置、介质中无易损件。

每秒一个测量值

LiCl 含量可持续获取,而不是等到下一班次后才知道。

耐氯化物材料

适用于腐蚀性盐溶液的钛、哈氏合金和涂层。

距饱和点的余量

在盐析出之前跟踪浓缩过程。

抗气泡干扰能力强

在很大范围内明显比基于密度的方法更不敏感。

如何在线测量氯化锂溶液的浓度?通过声速。LiquiSonic® 传感器直接安装在管道或容器中,测定传播时间和工艺温度,并据此计算 LiCl 的质量百分比浓度。测量不受盐水颜色、浑浊度和电导率影响,不需要光学窗口,也无需取样。由于氯化锂具有很强的吸湿性,也因此消除了开放式手工取样带来的误差来源。

LiCl 溶液在测量技术上的难点

氯化锂溶液在装置中通常运行在接近临界边界的状态:浓度必须足够高,才能使吸附、电解或蒸发过程具有经济性;同时又必须与饱和点保持足够距离,以避免结晶。这两点之间往往只有一个很窄的窗口,而且浓度在运行中会不断变化,例如因吸水、蒸发或补加而发生偏移。

导致含量变化的因素

  • 吸收器中的吸水、再生器中的带出
  • 蒸发损失和补加新鲜水
  • 处理过程中进料组成波动
  • 吸收器与解吸器之间温度变化
  • 来自原盐水或回流物流的伴生盐

由此带来的后果

  • 换热器、填料和喷嘴中的结晶析出
  • 溶液过稀时吸附性能或产率下降
  • 再生器或蒸发器能耗更高
  • 不合适材料上发生点蚀和缝隙腐蚀
  • 昂贵的盐会随着排出的批次流失

常规方法的局限性

  • 滴定和实验室分析:结果可靠,但总是滞后的
  • 手工取样:吸湿性溶液在测量前就已发生变化
  • 电导率:在高盐范围内几乎无法清晰区分
  • 密度和科里奥利测量:对夹带气体敏感
  • 折光仪:窗口易结垢,必须清洗

LiquiSonic®:盐水自行完成测量

一个超声脉冲在测量叉的两个叉臂之间穿过盐溶液。测量路径已知,传播时间以高分辨率记录。由此得到声速,并结合测得的温度计算出浓度。

澄清溶液或浑浊盐水:测量值相同
声音传播不受颜色、透明度和电导率影响。那些会干扰光学或电导率设备的因素,在这里不起作用。

温度是测量的一部分
每个传感器都会同时记录工艺温度,并直接扣除其对声速的影响。因此可覆盖吸收器与再生器之间的切换。

按介质选择材料
含氯化物溶液会腐蚀标准不锈钢。因此,我们也可将接液部件制成钛或哈氏合金,或采用涂层方案。

传感器与分析单元可分开安装
与控制器的连接为数字式,并且在最长 1,000 米范围内具备抗干扰能力。显示位置不必与测量位置相同。

工艺现场的测量值

LiquiSonic® 控制器可在现场显示当前数值,并同时将其传送到过程控制系统。一个设备最多可连接四个传感器,例如同一回路中的贫盐水和富盐水。

主要测量值置于前景
浓度以大字号显示,可远距离读取,并附带单位,同时显示温度。

限值可视化显示
条形图显示该数值在允许范围内所处的位置,以及距离警戒限值还有多远。

趋势而非瞬时值
趋势视图可在达到限值之前很早就显示盐水是否正在偏移以及偏移方向。

技术背景

以声速作为测量量

溶解的氯化锂会改变水的密度和可压缩性,从而改变声音在其中传播的速度。发射器和接收器之间的几何关系是固定的,因此可由传播时间得到一个绝对值。该值不会漂移,也无需定期重新调整。我们会将声速和温度与浓度之间的对应关系作为产品数据集,为您的具体溶液进行配置。

回路中的气泡

在再生器、泵以及减压阶段之后,盐水中常常会夹带气体。超声测量比基于密度的方法能承受更多此类干扰,但也有其上限。气泡会以特征性的方式改变接收信号:传感器可在一定程度上识别这一情况并发出提示,而不是悄悄输出错误数值。

盐水中的伴随组分

纯 LiCl-水体系是较简单的情况。如果来自原盐水或回流的伴生盐保持在已知且较窄的范围内,设计时会将其考虑在内。如果第二种组分波动较大,则可通过增加一个测量量,在同一载体介质中分别确定两种溶解物质的含量。我们会根据您的分析数据预先判断在您的情况下是否有此必要。

在线测量带来的价值

减少实验室工作,加强过程控制
  • 例行取样和滴定需求减少
  • 补加依据测量值进行,而不是依赖经验
  • 无需人员在敞口容器旁进行取样
节省能源和盐
  • 蒸发和再生只进行到必要程度
  • 可缩小目标密度的安全裕量
  • 减少报废批次,降低锂损失
装置
  • 接近饱和很早就变得明显
  • 减少热交换器的冲洗和清洁停机时间
  • 完整的质量验证和审核记录

为您的系统设计

材料
我们用不同的材料制造传感器。除不锈钢外,钛和哈氏合金特别适用于含氯化物介质,例如 LiCl 盐水,以及 PFA、ETFE 或 Halar 等涂层。哪种变体合适取决于浓度、温度和伴随物质。告诉我们您的分析,我们将推荐该材料。

安装

  • 安装长度从几厘米到几米
  • 符合标准的法兰、螺纹和卡箍连接
  • 适用于窄管线和容器安装的适配器
  • Ex 版本可满足通常的要求

特殊设计和 OEM
如果没有适合的标准型号,我们会根据您的安装情况进行设计,即使是小批量的系列机器。

快速概览
测量范围、精度、允许温度和压力水平取决于设计和应用并相互影响。我们与您一起设计传感器,并为您的过程提供可靠的值。

  • 测量原理: 超声波传播时间测量,温度补偿,在线
  • 测量变量: LiCl 浓度、温度、气泡等干扰指示
  • 材料: 不锈钢、钛​​、哈氏合金、根据介质的涂层
  • 安装: 管道、容器或旁路,长度和连接根据应用而定
  • 接口: 模拟和数字输出、Modbus、Profibus、Profinet、以太网/IP
  • 维护: 免维护,工厂校准,无易损件

测量 LiCl 的位置

锂提取与加工

来自吸附过程的洗脱液、洗液、蒸发浓缩各阶段,直至进入后续加工的储槽。传感器可显示何时达到目标浓度,无需人工取样。

干燥与空调调节

LiCl 卤水作为液体干燥剂。稀卤水和浓卤水可分别检测,从而使吸收器与再生器能够协调运行。

制冷与吸附循环

含盐传热介质和吸收装置。因泄漏或冷凝水导致的稀释可在防冻性能或制冷能力下降之前被发现。


请描述您的应用场景——我们将与您联系进行专业沟通!
我们将共同澄清边界条件和可能的解决方案。

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详细信息

您是否已经在使用 SensoTech 的设备? *
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35 年来专注于浓度测量

SensoTech 在马格德堡-巴尔莱本开发并制造在线分析测量技术。LiquiSonic® 系统已在全球范围内用于酸碱应用、化工、食品生产和半导体制造。

35+

年经验

50+

全球国家和地区

ISO 9001

质量认证


常见问题

你们测量的是浓度还是密度?

实际测量的是声速,输出的是您所需要的参数。对于由氯化锂和水组成的二元体系,可以据此推导出以 wt% 表示的浓度;同样也可以将该数值表示为密度。与纯密度测量不同,该信号不依赖于质量分布,对夹带气体的敏感性也明显更低。

用于含氯化物介质时,传感器采用什么材料?

传感器可采用多种材料制造。对于 LiCl 卤水,标准不锈钢会因浓度和温度不同而易发生点蚀和缝隙腐蚀;此时可采用钛或 Hastelloy,也可选用 PFA、ETFE 或 Halar 涂层。我们会根据您的介质分析结果进行选型。

我如何识别我的 LiCl 溶液已经偏离正常范围?

通常是通过后续现象发现:吸附性能下降、再生器需要更多蒸汽,或换热器上出现盐沉积。到那时往往已经过去了好几天。连续测量则能在仍可补加药液或调整再生过程的时间窗口内,提前显示这种偏移。

当卤水中夹带气体时,测量还能正常工作吗?

大多数情况下可以。与基于密度的测量相比,超声波方法能够承受高得多的气体含量,但也同样存在极限。在这一极限范围内,可根据信号变化识别夹带气体并给出提示。您的测点可承受多少气体,取决于安装位置和流动状态——我们会在设计时进行评估。

像 NaCl、KCl 或 CaCl₂ 这样的伴生盐怎么办?

如果它们保持在已知且较窄的范围内,就会被纳入产品数据集考虑,LiCl 浓度结果仍然可靠。如果第二组分波动较大,则可通过增加一个测量量,在同一载体介质中分别确定两种溶解物的含量。请将您的分析范围发送给我们,我们会告诉您哪种方法可行。

这能替代实验室滴定吗?

这会改变双方的角色。在线测量承担持续监控和调节的任务,而实验室仍负责基准验证和放行。在实际应用中,常规取样数量会显著减少,因为不再需要通过取样来回答每一个当前含量的问题。

多久会得到一个新的测量值?

以秒为单位更新。对于循环系统和蒸发浓缩阶段中的浓度变化来说,这已经足够快;即使是短暂的干扰,例如一股新鲜补水,也能被清晰识别。

这些传感器是否也有防爆版本?

有。针对爆炸危险区域可提供相应版本;常见要求我们都可以满足。请告知您的区域分类和所需认证,我们将据此匹配相应型号。

传感器需要定期校准吗?

不需要。测量间隙的几何形状是固定的,传播时间测量提供的是绝对值。设备没有膜片、没有窗口,也没有会发生变化的运动部件。出厂校准可多年保持有效。

传感器能安装到我的管道中吗?

通常可以。我们提供法兰、螺纹和卡箍版本,不同安装长度,以及适用于小口径和容器安装的适配器。对于空间狭小的场合,我们也可设计特殊结构。

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