Проблемы измерения уровня горячей концентрированной серной кислоты
Измерение уровня концентрированной серной кислоты в промышленности довольно проблематично, особенно в условиях высоких температур. На примере приборов E+H: 98% концентрированная серная кислота при высокой температуре образует кислотный туман, который мешает измерениям. В этой статье анализируются причины образования кислотного тумана и даются рекомендации по выбору приборов.
Механизм образования кислотного тумана
98% концентрированная серная кислота представляет собой трехкомпонентную равновесную жидкую фазу, состоящую из серной кислоты, SO3 и равновесной влаги. При достижении температуры около 200°C равновесное парциальное давление SO3 значительно возрастает, и он в больших количествах выделяется с поверхности жидкости; одновременно испаряется влага, а SO3 реагирует с водой, образуя пары серной кислоты. Пересыщенный пар конденсируется в мельчайшие капли, образуя белый туман.
Кроме того, при высокой температуре серная кислота термически разлагается, непрерывно пополняя SO3 и водяной пар, что приводит к постоянному образованию кислотного тумана. Чем выше температура, тем быстрее происходит разложение и тем больше объем тумана. Таким образом, белый туман возникает не из-за испарения концентрированной серной кислоты; легко испаряются концентрированная соляная и азотная кислоты.
Влияние кислотного тумана на радиолокационный уровнемер
Кислотный туман концентрированной серной кислоты создает помехи для радиолокационного измерения, главным образом в двух аспектах:
- Помехи микроволновому сигналу: приводят к скачкам измерений, ложным уровням, потере сигнала и т.д.
- Риск коррозии: при правильном выборе материала обычно не возникает, но требует внимания.
В условиях 185°C вода кипит и испаряется, реагирует с SO3, одновременно серная кислота разлагается с образованием этих двух веществ, образуя газофазное двухфазное состояние. При выборе прибора необходимо уделить особое внимание.
Ключевые аспекты выбора приборов
Радиолокационный уровнемер
Предпочтительно выбирать высокочастотный радар с малым углом луча и концентрированной энергией, что позволяет уменьшить помехи от кислотного тумана. Рекомендуется использовать линзовую антенну или рупорную антенну, а также установить продувочное устройство для предотвращения конденсации.
Контактные приборы
При использовании контактных приборов измерительный стержень не может быть изготовлен из чистого металла, необходимо использовать покрытие из коррозионностойких материалов, таких как PTFE, PFA и т.д. Кроме того, фланцы и уплотнения также должны быть коррозионностойкими.
| Тип прибора | Преимущества | Недостатки | Применимые условия |
|---|---|---|---|
| Радиолокационный уровнемер | Бесконтактный, коррозионностойкий | Подвержен помехам от кислотного тумана | Высокая температура, сильная коррозия |
| Контактный (с покрытием) | Высокая помехозащищенность | Требуется коррозионностойкое покрытие | От комнатной температуры до 185°C |
Заключение
При измерении уровня горячей концентрированной серной кислоты необходимо комплексно учитывать помехи от кислотного тумана и проблемы коррозии. Для радиолокационного уровнемера следует выбирать высокочастотный, с продувкой; контактные приборы должны быть покрыты коррозионностойкими материалами. Правильный выбор обеспечивает стабильные и надежные измерения.
Для получения дополнительной информации добавьте WeChat ниже для консультации или присоединитесь к группе обмена по приборам, также можно позвонить по телефону 153 2371 3323. Больше контента на официальном аккаунте и сайте http://ainstru.com/.