Natrio hipochloritas naudojamas vandens dezinfekcijai komunalinio vandens valymo, nuotekų valymo, baseinų ir kitose srityse, kuriose reikalingas kontroliuojamas chloro dozavimas. Gaminimas vietoje leidžia gaminti natrio hipochlorito tirpalą iš druskos, vandens ir elektros, sumažinant priklausomybę nuo transportuojamo komercinio hipochlorito ir leidžiant gaminti atsižvelgiant į faktinį dezinfekcijos poreikį. „Asia Chemical“ HCCL serijoje naudojama praskiesto sūrymo diafragma{3}nemokama elektrolizė, kad vietoje būtų sukurtas mažos-koncentracijos natrio hipochlorito tirpalas.
Eksploatuojamų įrenginių optimizavimas neapsiriboja pačiu elektrolizės elementu. Druskos suvartojimas, sūrymo kokybė, elektros galia, aušinimas, elektrodų būklė, produkto koncentracija, vandenilio tvarkymas ir valdymo tikslumas gali turėti įtakos veikimo našumui. Todėl sistemingoje strategijoje turėtų būti siejamas sūrymo paruošimas, elektrolizė, produkto generavimas, saugojimas ir dozavimas, o ne kiekvieno vieneto apdorojimas atskirai.
Natrio hipochlorito generatoriaus sistemos pagrindinė sąnaudų struktūra
Pagrindinės elektrolizės{0}}sistemos veikimo įvestis yra pramoninė druska, vanduo ir elektra. Elektra yra tiesiogiai susijusi su elektrolize, o vandens ir druskos suvartojimas priklauso nuo sūrymo koncentracijos, gamybos pajėgumų, veikimo sąlygų ir sistemos konfigūracijos. Produkto koncentracija taip pat turi įtakos reikiamam elektros ir medžiagų įėjimui tam tikram išvesties tikslui.
| Kainos sritis | Pagrindiniai išlaidų veiksniai | Optimizavimo dėmesys |
|---|---|---|
| Druska | Druskos grynumas, tirpimo nuostoliai, sūrymo koncentracija | Sūrymo paruošimas ir druskos panaudojimas |
| Elektra | Celių įtampa, srovė, darbo valandos | Elektrolizės efektyvumo ir galios valdymas |
| Vanduo | Sūrymo paruošimas, skiedimas, aušinimas ir valymas | Vandens balansas ir pakartotinis naudojimas, jei reikia |
| Elektrodai | Eksploatacinė būklė, nuosėdos ir tarnavimo laikas | Stebėjimas ir priežiūra |
| Priežiūra | Siurbliai, elektrolitiniai elementai, vožtuvai ir prietaisai | Prevencinis patikrinimas |
| Produkto nuostoliai | Perprodukcija, skilimas ir dozavimo svyravimai | Gamybos{0}}paklausos atitikimas |
Ši sąnaudų struktūra nukreipia optimizavimo dėmesį į elektrocheminį našumą ir veikimo valdymą. Sūrymo konsistencijos gerinimas arba nereikalingo elektros energijos poreikio sumažinimas gali nuolat paveikti gamybos procesą, o tikslus gamybos planavimas gali neleisti sistemai pagaminti daugiau tirpalo, nei iš tikrųjų reikia apdorojimo procesui.
Sūrymo paruošimo ir elektrolizės efektyvumas
Sūrymo paruošimas yra pirmasis pagrindinis kontrolės taškas. Pramoninė druska ištirpinama vandenyje ir tiekiama į elektrolitinę sekciją reikiama koncentracija. Priemaišos, pvz., skendinčios kietosios medžiagos ir kietumą formuojantys komponentai, gali trukdyti elementų veikimui, todėl vandens kokybė ir sūrymo paruošimas turi būti kontroliuojami prieš tirpalui patenkant į elektrolizatorių. „Asia Chemical“ aprašo, kad savo-svetainės sistemas naudoja pramoninę druską, suminkštintą arba švarų vandenį ir elektros energiją kaip pagrindinę įvestį.
Tada elektrolitinis elementas chlorido jonus ir vandenį paverčia produktais, reikalingais natrio hipochloritui susidaryti. Sistemose be diafragmos elementų veikimo sąlygos tiesiogiai veikia išvestį, energijos suvartojimą ir gaminio stabilumą. Išlaikant pastovų sūrymo padavimą, tinkamas elektros sąlygas ir tinkamą temperatūrą, elementas gali išlaikyti numatytą veikimo diapazoną.
Optimizavimo seka
Druskos kokybė → Sūrymo paruošimas → Stabilus pašaras → Kontroliuojama elektrolizė → Produkto koncentracijos kontrolė → Laikymas arba tiesioginis dozavimas
Srovės ar veikimo laiko didinimas nebūtinai yra teisingas optimizavimo metodas. Per didelis apkrovimas gali padidinti šilumos gamybą arba sukelti nepageidaujamas reakcijas, o nepakankamas apkrovimas gali sumažinti gamybos pajėgumus. Todėl atitinkamas veikimo langas turėtų būti nustatytas atsižvelgiant į faktinį elemento dizainą ir reikiamą našumą.
Elektros ir komunalinių paslaugų valdymas
Elektra yra pagrindinis veikimo šaltinis, nes gamybos procesas priklauso nuo elektrolizės. Todėl energijos suvartojimas turėtų būti stebimas atsižvelgiant į faktinę natrio hipochlorito išeigą, o ne vertinant tik kaip bendrą įrenginio elektros suvartojimą. Celės įtampos, srovės, darbinės temperatūros arba elektrodo būklės pokyčiai gali pakeisti ryšį tarp elektros įvesties ir efektyvios chloro gamybos.
Aušinimo ir vandens sistemos taip pat turėtų būti įtrauktos į komunalinių paslaugų balansą. Reikalingas aušinimo pajėgumas priklauso nuo gamybos našumo, eksploatavimo sąlygų, įrangos konstrukcijos ir aplinkos sąlygų. Didesnių įrenginių atveju komunalinių paslaugų stebėjimas gali padėti nustatyti neįprastus pokyčius, kurie gali rodyti užsiteršimą, sumažėjusį šilumos perdavimą arba įrangos gedimą.
- Stebėkite elektros suvartojimą efektyviam chloro vienetui.
- Stebėkite elementų įtampą ir srovę normaliai veikiant.
- Nustatykite laipsniškus elektros paklausos pokyčius, o ne laukite didelio gedimo.
- Suderinkite gamybos grafikus su faktiniu{0}}vandens valymo poreikiu.
- Įvertinkite aušinimo{0}}vandens suvartojimą ir elektrolizės efektyvumą.
Automatika ir procesų valdymas
Automatika suteikia galimybę koordinuoti sūrymo paruošimą, elektrolizę, produktų koncentravimą, saugojimą ir dozavimą. Internetinis stebėjimas gali būti naudojamas tokiems parametrams kaip srautas, temperatūra, elektros sąlygos, sūrymo koncentracija ir produkto koncentracija. „Asia Chemical“ taip pat aprašo sistemas su centralizuoto valdymo ir automatinio išjungimo funkcijomis proceso apsaugai.
Tinkama PLC arba DCS konfigūracija gali sujungti proceso matavimus su įrangos valdymu ir aliarmo valdymu. Tai ypač svarbu, kai generatorius tiekia vandens-valymo procesą, kai laikui bėgant kinta chloro poreikis. Tada gamyba gali būti koreguojama pagal faktinę paklausą, o ne išlaikyti fiksuotą produkciją, neatsižvelgiant į vartotojų poreikius.
Nuolat stebėkite svarbius proceso kintamuosius.
Sureguliuokite išeigą pagal gydymo poreikį.
Nustatykite įrangos veikimo pokyčius.
Palaikykite kontroliuojamą atsaką į neįprastas sąlygas.
Saugos funkcijos turėtų būti integruotos į valdymo architektūrą, nes elektrolizės metu kaip šalutinis produktas susidaro vandenilis, o natrio hipochloritui reikalingas kontroliuojamas cheminis apdorojimas. Signalizacija, automatinis išjungimas, vėdinimas, dujų tvarkymas ir elektros apsauga turi būti suprojektuoti pagal konkrečią sistemą ir taikomus saugos reikalavimus.
Elektrodų būklė ir prevencinė priežiūra
Elektrolitinis elementas yra vienas iš pagrindinių priežiūros punktų, nes elektrodo būklė tiesiogiai veikia elektrochemines savybes. Nuosėdos, užteršimas, mechaniniai pažeidimai arba laipsniškas irimas gali pakeisti elektrinę varžą ir gamybos elgseną. Todėl reguliarus patikrinimas ir valymas turėtų būti darbo grafiko dalis.
Priežiūra taip pat turėtų būti atliekama už kameros ribų. Sūrymo siurbliai, dozavimo siurbliai, vožtuvai, vamzdynai, jutikliai, maitinimo šaltiniai, aušinimo komponentai ir talpyklos gali turėti įtakos sistemos prieinamumui. Prevencinės priežiūros programa gali naudoti veiklos duomenis, kad nustatytų pokyčius, kol jie nenutrūksta.
| Priežiūros taškas | Ką stebėti | Galimas veiksmas |
|---|---|---|
| Elektrodai | Įtampos, srovės ir išėjimo pokyčiai | Apžiūra ir valymas |
| Sūrymo sistema | Srautas, koncentracija ir filtravimas | Sureguliuokite paruošimą ir filtravimą |
| Siurbliai | Srauto stabilumas ir nenormalus veikimas | Patikrinimas arba keitimas |
| Jutikliai | Matavimo poslinkis | Kalibravimas |
| Aušinimo sistema | Temperatūros ir šilumos perdavimo{0}}našumas | Valymas ir patikra |
| Valdymo sistema | Pavojaus signalai ir išjungimo įvykiai | Parametrų peržiūra |
Produkto stabilumo ir saugojimo valdymas
Natrio hipochlorito tirpalas saugojimo metu gali suirti, o stabilumui įtakos turi tokie veiksniai kaip koncentracija, temperatūra, šviesos poveikis, priemaišos ir laikymo sąlygos. Dėl šios priežasties proceso optimizavimas turėtų apimti tolesnę saugojimo sistemą, o ne sutelkti dėmesį tik į generatorių.
Kai programa leidžia tiesiogiai arba beveik{0}}tiesiogiai dozuoti, gamyba gali būti glaudžiau derinama su suvartojimu. Sistemoms, kurioms reikalingas sandėliavimas, bako talpa, medžiagų suderinamumas, temperatūros kontrolė ir apyvarta turėtų būti vertinami kartu. Vengiant nereikalingo-ilgalaikio saugojimo gali padėti sumažinti produkto degradaciją ir palaikyti pastovesnį chloro kiekį.
Sandėliavimo svarstymai
- Reikalinga tirpalo koncentracija
- Laikymo trukmė
- Talpyklos medžiagų suderinamumas
- Temperatūros sąlygos
- Vėdinimo reikalavimai
- Faktinis dozavimo poreikis
Įrenginių išdėstymas ir integravimas su vandens valymu
Nuo pat projekto pradžios{0}}vietoje generavimo sistema turėtų būti integruota su vandens-valymo procesu. Planuojant reikia atsižvelgti į druskos saugojimą, sūrymo paruošimą, elektrolizę, vandenilio tvarkymą, natrio hipochlorito saugojimą, dozavimą, elektros sistemas, ventiliaciją ir operatoriaus prieigą.
Ryšys tarp generatoriaus pajėgumų ir chloro paklausos yra ypač svarbus. Sistema, kuri yra per didelė, kad atitiktų faktinę apdorojimo apkrovą, gali veikti esant mažam išnaudojimui, o nepakankamas pajėgumas gali apriboti didžiausius dozavimo reikalavimus. Todėl projekto specifikacijose prieš nustatant įrangos dydį turėtų būti apibrėžti apdorojimo pajėgumai, reikalingas turimas chloras, darbo valandos, tikslinė tirpalo koncentracija ir dozavimo reikalavimai.
Projekto įėjimai sistemos dydžiui nustatyti
Vandens-valymo pajėgumai · Chloro poreikis · Reikalinga tirpalo koncentracija · Kasdienės darbo valandos · Didžiausias dozavimo reikalavimas · Galimos druskos ir vandens sąlygos · Maitinimas · Vietos apribojimai
Aplinkosaugos ir saugos klausimai
Gamybos vietoje-pakeičiamas medžiagų- tvarkymo profilis, nes natrio hipochloritas susidaro ten, kur jis vartojamas, o ne vien tik transportuojamu komerciniu tirpalu. „Asia Chemical“ pateikia savo-svetainės generatorius, skirtas vandens-valymui, ir apibūdina druską, vandenį ir elektrą kaip pagrindines įvestis.
Saugos projekte turėtų būti atsižvelgiama ir į elektrolizės procesą, ir į sukurtą tirpalą. Elektrolizės metu susidarantis vandenilis reikalauja kontroliuojamo išleidimo ir vėdinimo, o natrio hipochloritui reikia tinkamai laikyti ir tvarkyti. Į bendrą sistemos projektą turėtų būti įtraukta elektros apsauga, automatinis išjungimas, vėdinimas, cheminis suderinamumas ir prieiga prie priežiūros.
Dizaino principas:Saugos ir aplinkosaugos kontrolės priemonės turėtų būti įtrauktos į generatoriaus, sandėliavimo, vėdinimo, elektros ir dozavimo sistemas inžinerijos metu, o ne kaip atskiros priemonės po įrengimo.
Optimizavimo planas
Optimizavimas gali būti įgyvendinamas palaipsniui, o ne reikalaujant visiško sistemos pakeitimo. Esami įrenginiai pirmiausia gali nustatyti bazinius duomenis apie druskos suvartojimą, elektros suvartojimą, gamybos išeigą, produkto koncentraciją, darbo temperatūrą ir priežiūros dažnumą. Šie matavimai suteikia pagrindą nustatyti didžiausius veikimo nuokrypius.
| Scena | Prioritetiniai veiksmai | Pagrindinis tikslas |
|---|---|---|
| Trumpalaikis | Sūrymo reguliavimas, veikimo{0}}duomenų rinkimas, jutiklio kalibravimas, valymas ir gamybos planavimas | Stabilizuoti veikimą |
| Vidutinės trukmės | Valdymo{0}}sistemos atnaujinimai, elektrodų-būkles stebėjimas, paslaugų optimizavimas ir dozavimo integravimas | Pagerinti proceso kontrolę |
| Ilgalaikis | Ląstelių optimizavimas, sistemų integravimas, energijos valdymas ir pajėgumų didinimo planavimas | Pagerinkite gyvavimo ciklo našumą |
Tinkamas optimizavimo būdas priklauso nuo generatoriaus konfigūracijos, reikalingo gamybos pajėgumo, tikslinės natrio hipochlorito koncentracijos, vandens kokybės, elektros sąlygų ir tolesnio apdorojimo reikalavimų. Todėl projekto vertinimas turėtų prasidėti nuo faktinių veiklos duomenų ir apdorojimo poreikio prieš pasirenkant konkrečią įrangą ar proceso pakeitimus.
Asia Chemical Engineering Co., Ltd., skirta integruotiems projektų sprendimams
Asia Chemical Engineering Co., Ltd.teikia inžinerinius sprendimus chemijos gamybos ir vandens{0}valymo projektams, apimančius procesų projektavimą, įrangos gamybą ir pirkimą, elektros ir prietaisų sistemas, montavimą, paleidimą ir techninę pagalbą. Natrio hipochlorito generatoriaus sistemos konfigūraciją įmonė gali sukurti atsižvelgdama į gamybos pajėgumus, druskos ir vandens sąlygas, elektros tiekimą, produkto koncentraciją, dozavimo reikalavimus, vietos sąlygas ir saugos aspektus.
Koordinuodamas sūrymo paruošimą, elektrolizę, kontrolę, gaminių tvarkymą ir montavimą, Asia Chemical gali užtikrintiNatrio hipochlorito generatoriustirpalas, o ne traktuoti elektrolitinį įrenginį kaip izoliuotą įrangą. Į dabartinį jos produktų asortimentą įeina-vietoje ir vandenyje{2}}augalų natrio hipochlorito generavimo sistemos, pagrįstos diafragmos-neatskiesto- sūrymo elektrolizės būdu.
