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pH控制的实践

pH 控制的实践

 

pH 中和系统是如何操作的 ? 会遭遇什么问题 ? 操作者如何解决这些问题 ?

多年来,自动pH控制系统被用来优化生产过程,并确保产品质量。*近,关于废水排放的法规要求工厂在将废水排放之前,需要调整至中性。同时,记录这个过程的pH值也是需要的。 一个 pH 系统包含5个主要模块。

1) 监视,控制和记录仪表
2) pH
电极和支撑
3)
流出支持容器
4)
化学泵和试剂储存槽
5)
混合器

 

下图 (fig. 1) 描述了一个基本的 pH 控制系统。

 

在此系统中, 排放水流到支持容器中,同时一个pH电极传感溶液的 pH值。PH电极传递这个信号到pH控制器,控制器操作化学泵注入酸或碱来中和排放水。 混合器将其混合均匀。

中和作业完成以后 , 处理后的水被排放,同时,**个 PH 电极测量排放废水的 pH 值并传送这些信息到记录仪。

选择一个 pH 控制系统,费用和维护便利都是重要的。很多 pH 中和系统遭遇的问题和 pH 电极相关。错误的选择电极,支撑部件和安装方法是导致这些问题的原因。

pH电极的选择一般要遵循下述原则:

参考的类型 - 密封的 vs. 可重复充填的

历史上 , 稳定的参考电极需要一个相对高流量的液体接界。因此,所有的参考电极是可重复充填的。而近年来,密封的的,本质上非流通的设计已经显示了同样的稳定性。作为长久密封的,这些电极消除了重复充填的需要,能够被浸没于水槽等液面下,在压力下应用而不需要额外的增压。除了几个例外,密封的参考电极是过程应用的*好选择。 .

参考电极的类型 - 单接界 vs. 双接界

很多 pH 参考电极能够使用单接界。 然而对于样品含如重金属,硫化物,蛋白质和其它能够和银离子作用生成沉淀阻塞接界的材料,双接界设计,使用 KNO3接触样品可以防止这些反应,并且防止更多的蛋白质污染。

温度补偿 - 手动 或 自动 (ATC)

很多中和的操作不需要ATC,由于在pH 值接近7时没有误差。如果这个应用有宽广的PH和温度,ATC是有用的。 你需要决定,对于你特定的应用,ATC的费用和有多重要。任何仪表有ATC功能,就可以转变手动温度补偿。
小心的考量如何选择您的 pH电极。包含内置温度补偿的电极,和内置前置放大会导致更换电极费用过大。由于温度测量元件和前置放大一般比pH 电极的寿命要长。
选择温度测量元件和前置放大元件是可重复使用并分离的,是比较好的。

支撑部件

有几种pH电极的支撑选择。 选择下面的几种选择可以满足特殊安装的需要。

浸没式安装 : 使用于水槽,水池,开放的渠道,开放的水箱等
旁路式安装 : 使用于 ¾ 英寸 旁路管线
在线式安装 : 使用于水箱或者管线用 3/4 英寸的 T 型接头
插入式安装 : 使用于实际管线,深入几个英寸,而电极可以移出而无需关闭运行管线 .

电极问题

*常见的电极故障是 :

油或固体包被,而需要经常清洁。
pH 球过早损坏或失效,由于含有固体材料的溶液的研磨导致。

参考电极接界的污染或阻塞,需要经常清洁。 溶液中的物质可以和电极中的银离子反应,沉淀阻塞电极接界,导致寿命的缩短。

小心选择pH电极,可以解决这些问题。例如Sensorex, pH 和ORP 电极的生产商( http://www.sensor17.com) 已经研发了耐用和经济的pH 电极用于今天的工艺过程。.一种平表面自清洗电极被设计, 可以解决或减少上面提到的问题。平表面的设计优于通常的球形表面设计。原因如下:

在搅拌或流通的溶液中,球形电极表面的背侧和下侧没有流量冲刷,会导致包背累积。而平表面设计,溶液会不断经过电极表面,在很多应用中,这种流通会保持电极表面清洁。而损坏和非正常失效也会减少。 因为粒子仅仅是经过表面,而不会直接对玻璃进行冲击。

通常的球形表面电极有非常小的参考路径;而平表面电极优化了大表面面积的渗水材料应用于参考接界,它由几千个参考渗透路径,而这些所有的路径被阻塞的时间就很长了,所以寿命就很长。

平表面设计采用双接界设计,可以消除蛋白质的影响。

pH 电极的安装

pH电极的位置,针对被测量介质是比较重要的。**的混合水槽内的溶液是比较困难的。如果电极和加化学品的位置比较接近,那么电极的传感的PH信号可能太早;如果太近的话,信号也可能太晚了,可能造成过度调节。 合理的设置 PH电极的位置是需要一些经验的。   

当购买或更新一个 pH 中和系统时,知晓什么样的产品合适,以及潜在的问题是重要的。合适的的 pH 电极选择可以节省时间,费用,并帮助确保无故障的运行。

 

 

 

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