Вимірювач витрати фосфорної кислоти

Електромагнітні витратоміри можуть вимірювати надзвичайно агресивну фосфорну кислоту. Також міститься корисна технічна інформація, така як вибір витратоміра кислоти, інструкції з встановлення тощо .

Що таке фосфорна кислота?

Широке застосування фосфорної кислоти потребує вимірювання витрати

Фосфорна кислота має хімічну формулу HPO₄. Це дуже важлива кислота, яка не є органічною. Це прозора, безбарвна рідина, неприємного смаку, яка може завдати вам шкоди. Фосфорна кислота досить стабільна за кімнатної температури, але вона може швидко роз'їдати метали. Залежно від її міцності, фосфорну кислоту можна перетворювати на слабку та сильну форми. Фосфорна кислота зазвичай використовується у виробництві в концентрації близько 85%.

У промисловості фосфорна кислота використовується багатьма різними способами. Зазвичай її використовують для виробництва фосфатних добрив, таких як суперфосфат і діамонійфосфат, які особливо важливі для вирощування сільськогосподарських культур. Фосфорна кислота також є поширеним регулятором кислого смаку та консервантом у харчовій промисловості. Її також використовують для видалення іржі та фосфатування металевих поверхонь. Вона використовується для створення низки фосфатних препаратів у фармацевтичному секторі.

Де використовувати фосфорну кислоту?

Існує багато застосувань фосфорної кислоти, але найпопулярнішими є:

Широке застосування витратомірів фосфорної кислоти

Понад 80% фосфорної кислоти використовується у виробництві добрив. Фосфорна кислота використовується для виробництва низки фосфатних добрив, включаючи суперфосфат, моноамонійфосфат та діамонійфосфат. Ці добрива забезпечують сільськогосподарські культури фосфором, необхідним для процвітання, і є особливо важливими для збільшення сільськогосподарського виробництва.

У харчовій промисловості фосфорну кислоту зазвичай використовують для зниження pH, збереження свіжості продуктів та підвищення їх кислотності. Фосфорна кислота міститься у багатьох газованих напоях, які ми п'ємо, таких як кола. Вона може зробити напій кислим. Фосфорну кислоту також використовують, щоб покращити смак м'яса та утримувати більше води.

Фосфорна кислота зазвичай використовується в металургійній промисловості для видалення іржі та фосфатування металу. Вона може видаляти іржу з поверхні металу та створювати захисну фосфатну плівку на поверхні металу, що робить метал менш схильним до корозії. Багато компаній, таких як ті, що виробляють транспортні засоби та побутову техніку, часто використовують цей метод.

У фармацевтичній галузі фосфорна кислота використовується для виробництва низки фосфатних препаратів, таких як хлорохінфосфат та кодеїнфосфат. Ці препарати справді важливі для одужання.

Проблеми з вимірюванням швидкості потоку фосфорної кислоти

Завжди було складно отримати належний результат вимірювання витрати фосфорної кислоти в промисловій автоматизації з таких причин:

досить корозійна: Фосфорна кислота є досить корозійною, особливо для звичайної сталі та деяких сплавів. Ця корозійність може швидко пошкодити датчик витрати стандартних витратомірів, що може зробити показання менш точними та скоротити термін служби пристрою. Фосфорна кислота може різною мірою роз'їдати більшість металів.

Багато змін у в'язкості: В'язкість фосфорної кислоти сильно змінюється залежно від температури та концентрації. Речовина стає густішою, коли вона охолоджується та стає більш концентрованою. Ця зміна в'язкості може зробити витратоміри менш точними, особливо ті, що використовують гідродинаміку для вимірювання потоку.

Зміна провідності: Провідність фосфорної кислоти змінюється з концентрацією, що може впливати на деякі витратоміри. Фосфорна кислота дійсно проводить електрику в певній кількості, але цю різницю в провідності слід враховувати під час вибору витратоміра.

Проблеми із застарілими витратомірами

Традиційні витратоміри іноді мають величезні проблеми, коли вони контактують з особливо агресивними хімічними речовинами, такими як фосфорна кислота.

Фосфорна кислота безпосередньо контактує з рухомими частинами механічних витратомірів, таких як турбінні витратоміри та витратоміри з овальними шестернями. Це робить їх схильними до корозії та поломок. Підвищена в'язкість фосфорної кислоти також може змінити роботу цих рухомих частин, що може призвести до додаткових помилок у вимірюваннях.

× Витратомір диференціального тиску: Вибір корозійностійких матеріалів допомагає зменшити проблеми з корозією; але це зробить ціну датчика витрати дуже високою, якщо ви оберете танталовий матеріал.

Овальний шестерний витратомір також може бути пошкоджений кислотою.

× Витратомір з овальною шестернею: витратомір з овальною шестернею – це різновид об'ємного витратоміра, вологі частини датчика якого виготовлені з чавуну, сталі або нержавіючої сталі. Хоча він має високу точність вимірювання витрати кислоти, овальні шестерні легко піддаються корозії.

× Турбінний витратомір: Турбінний витратомір може вимірювати окрему чисту рідину, але розчин фосфорної кислоти є корозійним і може спричинити корозію робочого колеса, що значно скорочує термін служби турбінного витратоміра. Тому його використання не рекомендується.

Як працює магнітний витратомір для фосфорної кислоти?

Магнітометр працює завдяки закону електромагнітної індукції Фарадея. Коли провідна рідина, така як розчин фосфорної кислоти, проходить через магнітне поле, вона створює індуковану електрорушійну силу. Швидкість потоку рідини безпосередньо пов'язана з силою цієї електрорушійної сили.

Як працює магнітний витратомір для фосфорної кислоти

Для створення магнітного поля, перпендикулярного до осі трубопроводу, магнітний витратомір серії SHD розміщує пару котушок збудження на вимірювальній трубці магнітометра. Сила Лоренца діятиме на іони в провідній рідині, такій як фосфорна кислота, коли вона протікає через це магнітне поле. Це змусить позитивні та негативні іони мігрувати до обох кінців трубопроводу. Це створить різницю потенціалів на електродах на обох кінцях трубопроводу. Різниця потенціалів є причиною індукованої електрорушійної сили, а її величина безпосередньо пов'язана з тим, наскільки швидко тече рідина в середньому.

Щоб знайти об'ємну витрату рідини, можна виміряти індуковану електрорушійну силу та помножити її на площу поперечного перерізу трубопроводу. Рідина, що вимірювається, не буде пошкоджена внаслідок її корозійної природи, оскільки немає рухомих механічних частин, які б до неї торкалися.

Магнітні витратоміри серії SHD неймовірно точні та можуть вимірювати потоки фосфорної кислоти від дуже малих до дуже великих. Втрата тиску також практично нульова, тому вони не заважатимуть обробці.

Як вибрати електромагнітний витратомір, який може вимірювати витрату фосфорної кислоти?

Вибираючи електромагнітні витратоміри для перевірки фосфорної кислоти, слід враховувати наступне:

Вкладки та електроди магнітних витратомірів

Найважливіше – це вибрати правильні матеріали для електродів. Нержавіюча сталь 316L, сталь Hastelloy C, тантал та інші матеріали не кородують при контакті з фосфорною кислотою. Більшість кількостей рідини добре працюють з електродами з нержавіючої сталі 316L. Але якщо вам потрібна вища стійкість до корозії або ви працюєте з високим вмістом фосфорної кислоти, рекомендується використовувати електроди, виготовлені з танталу.

Вибір матеріалу облицювання: Матеріал облицювання всередині вимірювальної трубки не менш важливий. Політетрафторетилен (PTFE або тефлон) є найкращим вибором, оскільки він не змінює провідність фосфорної кислоти та особливо стійкий до корозії. Ціна на PTFE (тефлон) також низька, проте silverinstruments.com також може запропонувати більш міцний матеріал облицювання, такий як PFA та F46, який може витримувати вищі температури близько 150-160 °C.

Нижче ми перераховуємо матеріали вкладиша та електродів магнеметра для різних температур та різної концентрації фосфорної кислоти.

Таблиця вибору матеріалів електродів та футеровки для електромагнітних витратомірів

Сумісність з фосфорною кислотою

A - Придатний/Рекомендований | B - Придатний для використання/Прийнятний | C - Не рекомендується | N - Не підходить | X - Стійкий до корозії (для деяких умов) | R - Кімнатна температура | Sat - Насичений | (W) - Найвища рекомендована температура для цього матеріалу

Фланець та корпус магнітного витратоміра серії SHD виготовлені з вуглецевої сталі за нормальних умов, можливо, з нержавіючої сталі.

Вибір матеріалу корпусу магнітного витратоміра: Матеріал корпусу та фланця витратоміра не контактує з фосфорною кислотою. За нормальних обставин достатньо корпусу з вуглецевої сталі. Однак середовище, в якому використовується витратомір, іноді може бути корозійним, і користувачі стурбовані тим, що корпус витратоміра може кородувати після тривалого використання. silverinstruments.com пропонує варіанти корпусів з нержавіючої сталі 304 та 316, причому корпус з нержавіючої сталі є більш стійким до корозійних середовищ.

Фосфорна кислота певною мірою проводить електрику, але все ж важливо встановити мінімальну провідність фосфорної кислоти, що тестується, перш ніж використовувати електромагнітний витратомір. Здебільшого провідність фосфорної кислоти відповідає всім стандартам для електромагнітних витратомірів. Але це необхідно перевірити для будь-якої конкретної розведеної фосфорної кислоти.

Температура та тиск: Виберіть правильну температуру та тиск відповідно до умов процесу. За вищих температур фосфорна кислота швидше руйнує матеріали. Це означає, що під час роботи з високими температурами слід використовувати матеріали, які менш схильні до іржавіння.

Рівень захисту: Оскільки місце, де утворюється фосфорна кислота, може бути суворим, рекомендується вибирати електромагнітні витратоміри з вищим рівнем захисту, таким як IP67 або IP68, щоб забезпечити їхню належну роботу в цих умовах.

Виберіть належний рівень точності та діапазон вимірювання залежно від ваших справжніх потреб. Ви можете використовувати високоточний електромагнітний витратомір з точністю ± 0,2%, якщо вам потрібно дуже точно вимірювати.

Як правильно встановити електромагнітний витратомір для фосфорної кислоти?

Під час вимірювання таких речовин, як фосфорна кислота, які важко знайти, дуже важливо правильно встановити електромагнітні витратоміри, щоб вони пропонували точні значення.

Правильно встановіть витратомір кислоти, щоб отримати найкращий результат вимірювання

Вибір найкращого місця для встановлення: Розмістіть електромагнітний витратомір у тій частині трубопровідної системи, де він заповнюється рідиною. Щоб запобігти утворенню бульбашок, його не слід розміщувати поблизу верхньої частини трубопроводу. Також слід уникати його розміщення в місцях, де ймовірне виникнення негативного тиску, оскільки це може пошкодити футеровку.

Щоб переконатися в правильності вимірювань, перед і після електромагнітного витратоміра має бути достатня кількість прямих ділянок труби. Пряма частина труби, що йде перед трубою, повинна бути в 5-10 разів більшою за діаметр труби, а пряма частина труби, що йде після труби, повинна бути в 2-3 рази більшою за діаметр труби. Довжина прямої частини труби має бути довшою, якщо перед трубою є коліна та клапани, які блокують потік.

Вимоги до заземлення: Для правильної роботи електромагнітні витратоміри необхідно правильно заземлити. Переконайтеся, що як обладнання, так і трубопровідна система належним чином заземлені. Вам потрібно встановити спеціальні заземлюючі кільця, якщо трубопровід не виготовлений з металу або покритий матеріалами, які не проводять електрику. Загалом, труби для фосфорної кислоти можуть бути пластиковими, а не звичайними залізними трубами, оскільки розчини фосфорної кислоти мають сильну корозійну дію. Під час встановлення електромагнітних витратомірів на пластикові труби потрібне заземлююче кільце, і нам потрібно вибрати заземлююче кільце, яке відповідає матеріалу електрода.

Опора трубопроводу : Магнітні витратоміри іноді дуже важкі, особливо магнітні датчики потоку великого діаметра, такі як 4-дюймовий витратомір кислоти або 6-дюймовий витратомір кислоти. Щоб мінімізувати навантаження на корпус витратоміра, що створюється трубопроводами, поблизу датчиків витратоміра необхідно встановити опори.

Електричні клеми магнітного витратоміра

Електричне підключення: Дотримуйтесь інструкцій з підключення магнітного витратоміра серії SHD до джерела живлення, будь ласка, зверніть увагу на заводську табличку на витратомірі, незалежно від того, чи є він 24 В постійного струму, чи 220 В змінного струму. Зверніть особливу увагу на те, як заземлено та підключено сигнальний кабель. Питанням електромагнітної сумісності слід приділяти більше уваги, коли є багато електромагнітних перешкод.

Зверніть увагу на заводську табличку витратоміра кислоти.

Технічне обслуговування: Під час встановлення електромагнітного витратоміра з сайту silverinstrument.com вам потрібно подумати про те, як його потрібно буде обслуговувати в майбутньому, і переконатися, що навколо нього достатньо місця для огляду інженером та виконання планового технічного обслуговування.

Завдяки принципу роботи та конструкції, електромагнітний витратомір є ідеальним методом вимірювання витрати фосфорної кислоти. У ньому немає рухомих частин, і фосфорна кислота його не руйнує. Він дуже стабільний, має низькі втрати тиску та може використовуватися для багатьох цілей.

Під час вибору та використання електромагнітного витратоміра для вимірювання фосфорної кислоти найважливіше – це вибрати правильні матеріали, особливо для футеровки та електродів. Також важливі правильне встановлення та обслуговування, щоб забезпечити належну роботу обладнання та його стабільну роботу з часом.

Електромагнітні витратоміри будуть удосконалюватися у вимірюванні агресивних середовищ із удосконаленням технологій. Це зробить їх кращим способом кількісного визначення таких хімічних речовин, як фосфорна кислота.