氯化法钛白粉|尾气洗涤碱液在线监测

化工 / 钛白粉

氯化法钛白氯化工序尾气碱洗回路的残碱与有效氯在线监测。液相与氯碱尾气塔同构(NaOH + 次氯酸钠 + 氯化钠),已授权专利 CN111678951B 给出的现场范围(NaOH 0~15 %、ClO⁻ 0~100 g/L)与按反应式算出的切出点相互印证。本页只写钛白这边不一样的三点:气相含 HCl、可能带固体、腐蚀更复杂。

氯化法钛白粉|尾气洗涤碱液在线监测

PISONICS | 西安派声

PS7020 系列

超声波浓度计

声速法 · 一体式管段 · 无移动部件

氯化法钛白粉|尾气洗涤碱液在线监测

—— 和氯碱尾气塔同一化学,换了一个行业 ——

【关键测量参数:残碱 NaOH wt% / 有效氯】

这股液是什么 The Stream

氯化法钛白的氯化与精制工序会排出含氯尾气,用碱液洗涤。塔里的反应和氯碱厂的事故氯吸收塔是同一条:Cl₂ + 2 NaOH → NaOCl + NaCl + H₂O。循环液因此也是同样的三个溶质:没反应完的碱、次氯酸钠、副产氯化钠。

这个测点不是我们想出来的。攀钢集团钛业的已授权专利 CN111678951B「在线测算氯化钛白生产尾气洗涤碱液浓度」把这股液的范围写得很清楚:NaOH 0 ~ 15 %,ClO⁻ 0 ~ 100 g/L,并且用电导率 + 氧化还原电位 + 循环罐液位做回归反算两个浓度。

这份专利顺带给了一个有用的交叉验证。把 ClO⁻ 100 g/L 按 Cl₂ 当量折成有效氯约 138 g/L;按这股液的密度量级折算成质量分数,大致落在 11 ~ 12 % 区间——与我们在氯碱尾气碱洗页按反应式算出的切出点(残碱 5 % 对应有效氯 11.3 %)基本重合。两条独立来路指向同一个数,说明这类回路确实沿着同一条反应路径跑。

所以方法也一样 Same Method Follows

既然化学一样、路径一样,选型逻辑就可以整套搬过来,不必重新论证:

  • 三个组分被化学计量锁成一维,一个声速量足以定位反应进行到哪一步;
  • 残碱与有效氯是同一个进程量的两种叫法,报哪个都行,换算是确定的;
  • 密度在这条路径上几乎不变,科氏力、音叉这类密度型仪表看不见变化;
  • 失水、CO₂、气相含 HCl 三种偏差都让读数偏高,所以报警要留余量、并保留班次滴定复标。

每一条的推导与量级都在氯碱尾气碱洗页,这里不重复。下面只写钛白这边不一样的地方。

钛白这边不一样的三点 Three Things That Differ Here

差异为什么要紧怎么处理
气相不只有 Cl₂氯化工序尾气除氯气外常带 HCl;HCl 也吃碱但不产次氯酸钠,走的是另一条斜率的路径,按纯 Cl₂ 标会读高按现场实际混气标定;比例摆动大的,报警阈值再留一档余量
可能带固体尾气洗涤系统里带入的粉尘、金属氯化物水解产物会让液相含微量固体。高固含是声速法的排除项(散射使回波失锁)取样看固含量。微量可过;明显浑浊要评估,或改走PS7000 声阻抗路线
腐蚀更复杂除次氯酸钠与氯化物外,可能有酸性与金属离子,接液材质不能照搬氯碱厂的选法按流股全分析核定材质;316L 在含氯化物强氧化介质里是排除项

装在哪 Where It Goes

  • 循环泵出口的满管垂直段。不要装塔底回流管或泵吸入口——含气工况在 PS7020 自己的不建议用于里,而洗涤塔回流线正是夹带气泡的地方。
  • 补碱汇入点的上游。要看的是循环液本身的余量,混了新鲜碱就读不出来。
  • 取样阀与探头同一管段,温度测点贴近声路。

选型前请确认 Before We Quote

  • 尾气里 Cl₂ 与 HCl 的大致比例,稳不稳定?
  • 循环液固含量(取一次样看沉降就够)。
  • 补碱浓度与来源;有没有单独补水。
  • 温度范围、工作压力、循环管口径与材质。
  • 防爆分区与等级要求。
  • 切出判据现在按残碱还是按有效氯,阈值多少。
  • 能否提供一组「取样 + 化验(游离碱/有效氯)+ 当时温度」的数据。

关于这页的性质:这是方法与选型说明,不是案例。页面里没有装机台数、节省比例、回收期——这些数字我们不编。凡是提到「行业里怎么做」的地方,引的都是你能自己查证的公开资料(厂商产品资料、公开专利),不是在暗示我们在那儿有业绩。把工况给我们,换回一个你能自己核对的选型意见。

常见问题

PS7020 声速法浓度计和光学折光仪相比有什么优势?

PS7020 声速法的核心优势是「不受介质外观影响」:

透射式折光仪依赖光线穿透样品,受液体颜色、浊度、气泡影响——深色饮料、含悬浮颗粒的酿造液、含气泡的发酵醪都会让这类仪表读数失真。临界角折光不在此列:它只读棱镜表面的一薄层,对颜色与浊度不敏感,PS7110 走的就是这条路线。

PS7020 通过测量超声波传播时间反算声速,与颜色、透明度、电导率、振动、噪音和流速完全无关。精度等级 ±0.0005 g/cm³(密度)/ 0.5‰(浓度)。

但 PS7020 不适合极稀溶液——这种情况下 PS7110 折光仪精度更高。