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pH控制的實踐
pH 中和系統(tǒng)是如何操作的? 會遭遇什么問題? 操作者如何解決這些問題?
多年來,自動pH控制系統(tǒng)被用來優(yōu)化生產(chǎn)過程,并確保產(chǎn)品質(zhì)量。*近,關(guān)于廢水排放的法規(guī)要求工廠在將廢水排放之前,需要調(diào)整至中性。同時,記錄這個過程的pH值也是需要的。一個 pH 系統(tǒng)包含5個主要模塊。
1) 監(jiān)視,控制和記錄儀表
2) pH 電極和支撐
3) 流出支持容器
4) 化學(xué)泵和試劑儲存槽
5) 混合器
下圖 (fig. 1) 描述了一個基本的 pH 控制系統(tǒng)。
在此系統(tǒng)中, 排放水流到支持容器中,同時一個PH電極傳感溶液的pH值。PH電極傳遞這個信號到pH控制器,控制器操作化學(xué)泵注入酸或堿來中和排放水。混合器將其混合均勻。
中和作業(yè)完成以后, 處理后的水被排放,同時,**個PH電極測量排放廢水的pH 值并傳送這些信息到記錄儀。
選擇一個pH 控制系統(tǒng),費用和維護便利都是重要的。很多pH中和系統(tǒng)遭遇的問題和pH電極相關(guān)。錯誤的選擇電極,支撐部件和安裝方法是導(dǎo)致這些問題的原因。
pH電極的選擇一般要遵循下述原則:
參考的類型- 密封的vs. 可重復(fù)充填的
歷,穩(wěn)定的參考電極需要一個相對高流量的液體接界。因此,所有的參考電極是可重復(fù)充填的。而近年來,密封的的,本質(zhì)上非流通的設(shè)計已經(jīng)顯示了同樣的穩(wěn)定性。作為長久密封的,這些電極消除了重復(fù)充填的需要,能夠被浸沒于水槽等液面下,在壓力下應(yīng)用而不需要額外的增壓。除了幾個例外,密封的參考電極是過程應(yīng)用的*好選擇。.
參考電極的類型- 單接界vs.雙接界
很多 pH 參考電極能夠使用單接界。然而對于樣品含如重金屬,硫化物,蛋白質(zhì)和其它能夠和銀離子作用生成沉淀阻塞接界的材料,雙接界設(shè)計,使用KNO3接觸樣品可以防止這些反應(yīng),并且防止更多的蛋白質(zhì)污染。
溫度補償-手動或自動(ATC)
很多中和的操作不需要ATC,由于在pH 值接近7時。如果這個應(yīng)用有寬廣的PH和溫度,ATC是有用的。你需要決定,對于你特定的應(yīng)用,ATC的費用和有多重要。任何儀表有ATC功能,就可以轉(zhuǎn)變手動溫度補償。
小心的考量如何選擇您的 pH電極。包含內(nèi)置溫度補償?shù)碾姌O,和內(nèi)置前置放大會導(dǎo)致更換電極費用過大。由于溫度測量元件和前置放大一般比pH電極的壽命要長。選擇溫度測量元件和前置放大元件是可重復(fù)使用并分離的,是比較好的。
支撐部件
有幾種pH電極的支撐選擇。 選擇下面的幾種選擇可以滿足特殊安裝的需要。
浸沒式安裝: 使用于水槽,水池,開放的渠道,開放的水箱等
旁路式安裝: 使用于 ?英寸 旁路管線
在線式安裝: 使用于水箱或者管線用3/4英寸的T型接頭
插入式安裝: 使用于實際管線,深入幾個英寸,而電極可以移出而無需關(guān)閉運行管線.
電極問題
*常見的電極故障是:
油或固體包被,而需要經(jīng)常清潔。
pH 球過早損壞或失效,由于含有固體材料的溶液的研磨導(dǎo)致。
參考電極接界的污染或阻塞,需要經(jīng)常清潔。溶液中的物質(zhì)可以和電極中的銀離子反應(yīng),沉淀阻塞電極接界,導(dǎo)致壽命的縮短。
小心選擇pH電極,可以解決這些問題。例如Sensorex, pH 和ORP電極的生產(chǎn)商() 已經(jīng)研發(fā)了耐用和經(jīng)濟的pH電極用于今天的工藝過程。.一種平表面自清洗電極被設(shè)計,可以解決或減少上面提到的問題。平表面的設(shè)計優(yōu)于通常的球形表面設(shè)計。原因如下:
在攪拌或流通的溶液中,球形電極表面的背側(cè)和下側(cè)沒有流量沖刷,會導(dǎo)致包背累積。而平表面設(shè)計,溶液會不斷經(jīng)過電極表面,在很多應(yīng)用中,這種流通會保持電極表面清潔。而損壞和非正常失效也會減少。因為粒子僅僅是經(jīng)過表面,而不會直接對玻璃進行沖擊。
通常的球形表面電極有非常小的參考路徑;而平表面電極優(yōu)化了大表面面積的滲水材料應(yīng)用于參考接界,它由幾千個參考滲透路徑,而這些所有的路徑被阻塞的時間就很長了,所以壽命就很長。
平表面設(shè)計采用雙接界設(shè)計,可以消除蛋白質(zhì)的影響。
pH 電極的安裝
pH電極的位置,針對被測量介質(zhì)是比較重要的。上乘的混合水槽內(nèi)的溶液是比較困難的。如果電極和加化學(xué)品的位置比較接近,那么電極的傳感的PH信號可能太早;如果太近的話,信號也可能太晚了,可能造成過度調(diào)節(jié)。合理的設(shè)置PH電極的位置是需要一些經(jīng)驗的。
當(dāng)購買或更新一個pH中和系統(tǒng)時,知曉什么樣的產(chǎn)品合適,以及潛在的問題是重要的。合適的的pH電極選擇可以節(jié)省時間,費用,并幫助確保的運行。