PISONICS· 西安派声
PS7100 系列
光谱法浓度 / 密度计
UV-Vis-NIR 多通道全光谱 + MLR 多组分智能建模
氯碱化工 / 次氯酸钠 行业应用案例
—— 有效氯 + 游离碱双组分同步在线分析 ——
替代化学滴定 · 秒级反馈 · 收率提升 10% · 安全零接触
【关键测量参数：有效氯 + 游离碱 NaOH】
氯碱化工 / 次氯酸钠 · PS7100 多组分光谱在线分析方案
一、工艺背景
次氯酸钠（NaClO）是化工、漂白、纺织、造纸、制药、消毒等众多领域的重要基础化学品，国内年产能超过 600 万吨。其工业合成主要在次钠反应塔中进行：氢氧化钠（NaOH）溶液按合适配比放于储罐中，由塔顶喷淋而下；来自电解工段的尾氯（Cl₂）由塔底进入，与碱液在塔内气液逆流接触发生反应，生成目标产物 NaClO，副产 NaCl 与 H₂O。
化学反应的过程需持续监测有效氯（NaClO 浓度）与游离碱（剩余 NaOH 含量）的含量区间，以确定是否达到反应终点：有效氯反映反应进度与产品合格度；游离碱反映剩余碱量、决定是否需要补加碱液。任一指标偏离工艺窗口都将影响产品收率、设备腐蚀甚至安全。
二、传统分析方案的痛点
• 传统理化检测方法为"标准溶液滴定 + 指示剂颜色变化"，需反复现场取样、送实验室、滴定操作、等待结果，整体周期 0.5~1 小时，无法满足实时监测需求；
• 次氯酸钠 + 残余氯气环境对操作人员存在显著健康风险，频繁取样直接接触有毒有害样品；
• 滴定试剂、玻璃器皿与化验人工成本年化负担重，且检测过程消耗化学品本身就是环境污染源；
• 反应终点的"事后判断"模式使产品质量与收率持续波动，无法实现工艺优化与智能化升级。
三、PS7100 解决方案
PS7100 采用 UV-Vis-NIR 全光谱吸收法（基于朗伯-比尔定律），通过 LED 阵列光源 + 多通道 Si+InGaAs 检测器同步采集次氯酸钠循环液的特征吸收光谱，再经 MLR 多元线性回归算法从光谱中同时反算出有效氯与游离碱两个组分的浓度，单次测量耗时 ≤ 1 分钟。仪表通过光纤连接现场流通池，主机与现场流通池可分离布置，便于防爆与安全管理。
图 1 氯碱次氯酸钠生产有效氯 + 游离碱在线分析方案
PS7100 在氯碱化工 / 次氯酸钠的核心技术价值 ▶ 一次测量同步输出有效氯（SEC = 0.10, R² = 0.999）+ 游离碱 NaOH（SEC = 0.10, R² = 0.999）双组分浓度； ▶ 无需化学试剂、无需稀释、无需取样接触——操作人员零接触有毒次氯酸钠与残余氯气； ▶ 蓝宝石自清洁探头——耐受次氯酸钠的强氧化与碱性介质，维护周期 ≥ 180 天； ▶ 检测结果直接接入 DCS 系统，生产部门实时掌握氯气吸收塔的反应状态，反应终点自动判断； ▶ 光纤 + 主机分离设计——主机可装于安全区（防护壳体可选配），流通池装于工艺区，便于防爆与维护； ▶ RS485 / MODBUS / 双 4-20mA 全协议输出，无缝对接现有 DCS / PLC 控制系统。 |
四、客户价值
对比维度 | 原传统滴定方案 | PS7100 光谱法方案 |
响应时间 | 0.5~1 小时滞后 | 秒级实时（≤ 1 分钟） |
操作风险 | 直接接触有毒样品 | 完全零接触 |
试剂消耗 | 滴定试剂 + 指示剂 | 完全无试剂 |
产品收率 | 事后纠偏 · 波动大 | 实时控制 · 收率↑ 10% |
碱液利用率 | 约 85%~90% | 高达 99% |
耗材成本 | 基线 100% | 降低 90% |
人工成本 | 基线 100% | 降低 50% |
在国内某大型氯碱化工集团（年产 NaClO 4 万吨）的次钠反应塔出口循环管线上，PS7100 取代原"小时级人工滴定"方案，实现有效氯 + 游离碱秒级双组分在线监测，反应终点判断从依赖化验员经验改为 DCS 自动闭环。投运一年统计：产品收率稳定提升 10% 以上，碱液利用率从约 88% 提升至 99%，年综合效益数百万元，且彻底消除了化验员频繁接触次氯酸钠的健康风险。同类方案已成功推广至消毒剂、漂白剂、精细化工等多个细分场景。
结语
西安派声（PISONICS）基于 PS70 系列四种超声 / 光学测量原理（声阻抗 / 声衰减 / 声速法 / 光谱法），构建了从含固两相浆体（PS7000）→ 清洁均匀液体（PS7020）→ 多组分复杂介质（PS7100）的全工况、全精度过程分析仪表组合。其中 PS7100 光谱法浓度 / 密度计，以 UV-Vis-NIR 全波段 LED 阵列 + 多通道检测器 + MLR 智能建模算法，独家提供"单台仪表同时定量多个化学组分浓度"的能力——这是声阻抗法与声速法都无法实现的。
针对氯碱化工 / 次氯酸钠行业的工艺特点，PS7100 系列光谱法浓度 / 密度计提供从光学探头选型（接液材质、光程长度、防爆等级）、流通池设计（卡箍 / 法兰 / PFA 内衬）、MLR 建模标定到 DCS / MES / LIMS 系统集成的全周期技术支持。如需深入探讨贵司项目的具体工况、定制 MLR 标定模型或获取现场调试服务，欢迎随时联系西安派声技术工程师团队。
