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Chimica &
Petrolchimica
Prospettive dell’analitica di processo
23
News
INGOLD
Leading Process Analytics
Miglioramento del 400 % della durata del sensore
presso la centrale elettrica a carbon fossile
Il gas effluente prodotto a seguito della combustione di coke petrolifero deve essere
purificato con uno scrubber umido prima del rilascio. In una centrale elettrica di una raffineria giapponese, uno scrubber molto esigente stava mettendo a dura prova i sensori di
pH. Dopo il passaggio a una soluzione di misura METTLER TOLEDO, la durata della vita utile
del sensore di pH è aumentata in modo esponenziale.
Coke petrolifero
Il coke petrolifero di tipo combustibile
è prodotto nel processo di raffinazione
e generalmente utilizza come alimentazione residui e diverse altre frazioni
pesanti. Comprende il 7 % circa di zolfo,
per cui è necessario che l’effluente di
scarico prodotto durante la combustione
passi attraverso un’unità di desolforazione (scrubber umido) prima dello
scarico.
Elevati costi di manutenzione
per punto di misura
Per mantenere l’efficienza dello scrubber
è necessario misurare e controllare il pH.
Tuttavia, lo sporcamento del sensore dovuto alla presenza di gesso nello scarico,
rende estremamente problematica la misura del pH.
Per mantenere una misura affidabile
presso la centrale elettrica di una raffineria giapponese, il sistema di pH installato
richiedeva una taratura settimanale e una
pulizia giornaliera del sensore. Anche con
questa manutenzione regolare il sensore
sarebbe durato solo tre settimane. Per i
tecnici della centrale elettrica era necessario un sistema molto più robusto.
METTLER TOLEDO ha proposto una soluzione che non solo sarebbe stata molto più
affidabile, ma anche molto più semplice
da manutenere.
Sensore di pH resistente allo
scrubber
Il sensore di pH InPro 4800 i è stato progettato per tollerare il tipo di condizioni
presenti nello scrubber della raffineria. È
dotato di un cammino di diffusione molto
lungo in una camera elettrolitica doppia
e un diaframma in PTFE repellente allo
sporco. Queste caratteristiche conferiscono al sensore un’elevata resistenza agli
ambienti chimici aggressivi. E' in grado
di resistere a pressioni di processo fino a
13 bar e temperature fino a 130 °C.
La diagnostica predittiva avanzata, facente parte della tecnologia del sensore
Intelligent Sensor Management (ISM®),
consente di pianificare con anticipo la
manutenzione o la sostituzione del sensore, soprattutto, prima che le misurazioni ne siano influenzate.
Armatura estraibile e pulizia
automatica del sensore
Il sensore viene conservato in tutta sicurezza in un’armatura InTrac 777. Questo
è un modello estraibile che comprende
l’esclusivo sistema di sicurezza Tri-Lock di
METTLER TOLEDO. Tri-Lock previene la
fuoriuscita del fluido di processo anche
durante la sostituzione del sensore. L’armatura comprende una camera di lavaggio per lavare regolarmente il sensore di
pH con acqua, come richiesto.
La pulizia del sensore viene gestita automaticamente da un EasyClean 150. Questo
sistema è efficacemente programmato per
ritirare il sensore nella camera di lavaggio
dell’armatura, eseguire il ciclo di lavaggio
e riportare il sensore nella posizione di
misura.
Il trasmettitore scelto è il modello M700,
multiparametrico e multicanale. La sua
struttura modulare consente attraverso la
sostituzione dei moduli di configurare a
piacimento il trasmettitore stesso secondo
i parametri di misura desiderati.
Diminuzione del 90 %
sui costi di lavoro
La soluzione METTLER TOLEDO proposta
è stata debitamente installata nello scrubber e lavora in modo affidabile da allora.
Come previsto, la vita del sensore è aumentata notevolmente e la manutenzione del
sensore ha subito un’enorme diminuzione. I tecnici segnalano che il sensore
InPro 4800 i ha una vita di quattro mesi,
cinque volte superiore a quella del sensore
precedente e hanno constatato che i costi
di lavoro per questo punto di misurazione
sono scesi del 90 %.
Per ridurre i costi del punto di misurazione del vostro impianto, visitate:
cwww.mt.com/ISM-chem
Edizione / Redazione
Mettler-Toledo AG
Process Analytics
Im Hackacker 15
CH-8902 Urdorf
Svizzera
Illustrazioni
Mettler-Toledo AG
Szefei | Dreamstime.com
Documento soggetto a modifiche technice.
© Mettler-Toledo AG 08 / 14
Stampato in Svizzera.
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METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
Sensore del pH InPro 4800 i
Trasmettitore M400 PA
Ora disponibile per tutti i bus di campo
il Trasmettitore M400
Consentendo la gestione in tempo reale dei sensori, le reti fieldbus possono aggiungere valore a
lungo termine agli impianti di produzione. Con la serie M400 di trasmettitori multiparametrici, le
informazioni di diagnostica avanzata del sensore sono disponibili su HART®, FOUNDATION fieldbus™
e adesso su PROFIBUS® PA; contribuendo a ridurre i costi operativi e aumentando l’affidabilità e la
sicurezza di processo.
Fieldbus è vantaggioso
L’adozione di fieldbus nel mondo dell’automazione continua a crescere rapidamente in tutte le industrie di processo. Si
tratta di una tecnologia molto ben accettata e che viene installata da tutti i principali produttori mondiali.
I vantaggi, ovvero la riduzione dei costi
di cablaggio e di installazione sono
evidenti. Meno evidenti sono i vantaggi
a lungo termine delle reti fieldbus che
diventano chiari solo molto tempo
dopo che un impianto è stato messo in
servizio. In base ad una ricerca condotta
dall’ARC Advisory Group, i maggiori
vantaggi delle reti fieldbus si hanno in
termini di a manutenzione e funzionamento. Questo significa che lo stesso
field­bus spesso non riduce i costi direttamente, ma si limita a consentire un mi-
glior livello di gestione delle risorse che
può ridurre significativamente i costi operativi.
A titolo esemplificativo, un fieldbus può
semplificare la raccolta di dati del dispositivo per sistemi di gestione delle risorse
dell’impianto che tracciano lo stato dei
dispositivi da campo e dei sensori collegati.
METTLER TOLEDO, come produttore di
sensori e trasmettitori intelligenti, ha vinto
la sfida di fornire informazioni in tempo
reale sulla base del sensore installato.
La diagnostica da remoto evita
interventi inutili di manutenzione
Con la nostra esclusiva tecnologia Intelligent Sensor Management (ISM®) soddisfiamo questi requisiti. Contrariamente ai
sensori analogici convenzionali, i sensori
ISM digitali offrono un’integrazione fles-
Punti salienti di M400 PA
• Comunicazione via PROFIBUS PA
• Copre un’ampia gamma di parametri, tra cui ossigeno disciolto
(ottico)
• Essendo multiparametrico è ottimizzata la gestione delle unità a
stock
• Compatibile sia con sensori analogici che digitali con tecnologia
ISM
• Certificazioni disponibili per area
pericolosa: NEPSI, ATEX / IECEx
zona 1
sibile dei principali dati diagnostici nei
sistemi di controllo per il monitoraggio da
remoto. Oltre alla trasmissione delle variabili di processo tramite i principali
protocolli di comunicazione, è possibile
accedere ai dati di identificazione del sensore nonché ai dati di diagnostica direttamente tramite i sistemi di controllo o gli
strumenti standard di gestione delle risorse. Grazie a questo accesso diretto alle
informazioni, possono essere evitati interventi non necessar in campo.
M400 – una piattaforma comune
per tutte le applicazioni
La nostra serie di successo di trasmettitori
M400 esemplifica il nostro impegno rivolto al miglioramento continuo al fine di
soddisfare le esigenze dei clienti in particolare nel settore della comunicazione
digitale.
La serie di trasmettitori M400 è già disponibile con i protocolli di comunicazione
fieldbus HART e FOUNDATION. Adesso
abbiamo completato il portafoglio M400
con l’introduzione della nostra versione
PROFIBUS PA.
Il trasmettitore M400, ideale per tutte le
industrie di processo, fornisce un’eccellente affidabilità e ridotti costi totali di
esercizio, offrendo utility di diagnostica e
una vasta gamma di capacità di comunicazione.
cwww.mt.com/M400
METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
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Analizzatore di ossigeno TDL GPro 500
Minor complessità, manutenzione e rischio
L’analizzatore laser di ossigeno fa tutto il lavoro
Gli analizzatori di ossigeno paramagnetici forniscono misure affidabili, ma per mantenere prestazioni accettabili necessitano di molta manutenzione ai sistemi di estrazione e condizionamento
dei campioni. Per uno dei principali stabilimenti chimici brasiliani, il passaggio alla tecnologia
con diodo laser modulabile (TDL) ha semplificato il sistema di misura, la manutenzione, e ha
aumentato la sicurezza del processo.
Le difficoltà con l’analizzatore
paramagnetico
L’industria chimica brasiliana è la settima
al mondo per grandezza, ma negli ultimi
anni la domanda ha superato la produzione e l’importazione di prodotti chimici
è in forte crescita. Al fine di invertire la
tendenza, le aziende chimiche brasiliane
stanno studiando come aumentare la produttività riducendo i costi operativi e mantenendo la sicurezza del processo. Per
contribuire a raggiungere questo obiettivo,
le aziende sono alla ricerca di innovazione
tecnica nella strumentazione di processo.
Una società chimica che opera in Brasile
fa parte di un gruppo internazionale con
un ruolo da protagonista nell’industria
chimica mondiale. Nel sud del Brasile veniva usato un analizzatore paramagnetico
con un sistema di estrazione e condizionamento per misurare i livelli di O2 nel gas
di emissione di una colonna di ossidazione. Sebbene il sistema di misura fosse
affidabile, richiedeva una manutenzione
frequente al fine di garantirne il funzio­
namento, fornendo così misure non in
­linea.
Inoltre, la possibilità di un guasto catastrofico del sistema era elevata visto che la cella
di misurazione di questi analizzatori diventa inutile in caso di ingresso di umidità.
Un tale evento avrebbe comportato un
tempo di inattività prolungato del processo
e un costo elevato per ripristinare la
misura.
Gli analizzatori con diodo laser
modulabile offrono un miglioramento
Per limitare le spese di manutenzione ordinaria e il rischio di guasto del sistema,
la società ha deciso di sostituire il sistema
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METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
esistente con una soluzione a diodo laser
modulabile (TDL). Gli analizzatori TDL
sono normalmente utilizzati in situ senza
necessità di estrazione e condizionamento
del campione. Misurano il gas di processo
analizzando l’assorbimento del laser generato dal gas campione. Viene utilizzato
azoto come gas di spurgo per mantenere le
finestre ottiche dell’analizzatore prive di
polvere e umidità, e per impedirne
nell’analizzatore.
Comunemente, gli analizzatori TDL hanno
un design cross-stack, in cui l’unità che
emette la luce laser e l’unità che la riceve
sono due dispositivi separati. Perché il sistema funzioni in modo affidabile le unità
devono essere allineate molto accuratamente. Mantenere l’allineamento può essere molto problematico, perché le variazioni di temperatura di processo possono
provocare la deformazione della temperatura, con conseguente calo dell’integrità
della misura.
GPro 500 TDL soddisfa tutti i
requisiti
METTLER TOLEDO offre una soluzione
TDL che non solo elimina il problema di
Best
GuidaPractice
gratuita
Applicazioni gas per
analizzatori GPro 500
La serie di analizzatori di O2, CO
e umidità GPro 500 è concepita
per offrire una facile installazione
e una manutenzione minima in
un’ampia gamma di applicazioni di
processo.
allineamento, ma semplifica anche l’installazione e la manutenzione dell’analizzatore. La serie di analizzatori gas GPro 500
ha una configurazione a lancia con una
apertura verso il gas di processo: la luce
laser emessa della testa dello strumento
viaggia attraverso l’analizzatore, intercetta
il gas target e viene riflessa da un retroriflettore verso la testa dello strumento,
dove si trova l’elemento ricevitore. Questo
design rende superfluo l’allineamento
dell’analizzatore nel processo, anche se il
processo osservasse un aumento significativo della temperatura.
Poiché l’unità emettitrice e ricevitrice sono
nella medesima unità, è sufficiente solo
una flangia per la connessione a processo,
il che semplifica notevolmente l’installazione. Le molteplici e uniche connessioni
a processo (come la cella wafer per tubazinoni molto piccole) aumentano significativamente le applicazioni possibili per
Analizzatori GPro 500.
Questo opuscolo complementare
è un comodo riferimento a una
selezione delle applicazioni più
comuni di GPro 500.
Manutenzione quasi nulla
e bassi costi di esercizio
In media la verifica del GPro 500 è
­necessaria solo una volta all’anno.
Visto che l’analizzatore può essere staccato
dalla sonda (che rimane montata nel processo), non vi sono tempi di inattività associati alla manutenzione dell’analizzatore.
Rispetto ai TDL cross-stack, i costi di
­esercizio degli analizzatori GPro 500
sono molto bassi a causa del diametro
stretto della sonda, che richiede molto
meno gas di spurgo. Un altro elemento
molto importante è la risposta rapida del
GPro 500 (< 2 secondi), che migliora
la sicurezza del processo identificando
rapidamente qualsiasi aumento dei livelli
di ossigeno.
Funzionamento senza intoppi
L’azienda chimica, convinta che un analizzatore GPro 500 avrebbe fornito la
precisione e l’affidabilità necessarie, ha
installato un’unità nella colonna di ossidazione alla fine del 2013. La so-cietà riferisce che, da allora, le misure di ossigeno
sono affidabili e senza intoppi.
Scarica la tua copia oggi.
cwww.mt.com/GPro500-ebook
Il successo del GPro 500 in questa applicazione ha incoraggiato gli operatori dello
stabilimento a installare due ulteriori
unità: all’ingresso della colonna di ossidazione e in un processo di idrogenizzazione.
Stanno inoltre valutando ulteriori installazioni.
Per scoprire in che modo gli analizzatori
di gas GPro 500 possono ridurre la manutenzione e migliorare la sicurezza all’interno di uno stabilimento, vistare il sito:
cwww.mt.com/chem23-TDL
METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
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Soluzioni di riempimento
Riempimento più rapido
Migliorate affidabilità e velocità dei processi
Per essere competitive sul mercato, le aziende devono ottimizzare la produttività e ridurre
al minimo i costi operativi. Allo stesso tempo, sono impegnate a soddisfare richieste sempre più esigenti in termini di qualità da parte dei loro clienti. Per questo motivo i processi
di riempimento richiedono sistemi di pesatura più rapidi, affidabili e accurati.
Durante l’intero processo produttivo,
IND 780 di METTLER TOLEDO è il terminale di pesatura flessibile in grado di supportare una vasta gamma di applicazioni
di controllo e pesata, dalle semplici installazioni autonome ai più complessi sistemi
integrati. Ad esempio, una volta collegato
al set di moduli di pesatura MultiMount™
di METTLER TOLEDO, IND 780 consente
di controllare semplicemente l’operazione
automatica di riempimento all’interno di
un serbatoio di miscelatura. In un’altra
zona dello stabilimento, il terminale può
essere utilizzato con le piattaforme di entrambe le bilance ad alta precisione e analogica permettendo agli operatori di riempire in modo rapido e accurato fusti e altri
contenitori.
Courtesy Altana
Le soluzioni METTLER TOLEDO velocizzano il trasferimento dei materiali grazie
a processi rapidi, tempi di stabilizzazione
ridotti e comandi operativi intuitivi.
I tempi di manipolazione e il rischio
di errori causati da operazioni manuali
sono significativamente ridotti così come
gli sprechi grazie all’efficienza dei sistemi
di pesatura altamente accurati. Inoltre,
vengono garantiti tempi di attività della
produzione senza interruzioni grazie a
TraxEMT™, la tecnologia di manutenzione predittiva incorporata nel terminale
di pesatura IND 780.
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METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
Non interrompete i vostri processi
con la funzione «run flat»!
La tecnologia di manutenzione predittiva
TraxEMT™ consente al terminale di
pesatura IND 780 di monitorare conti‑
nuamente le condizioni di ogni singola
cella di carico e di prevedere eventuali
guasti prima che si verifichino. Nel caso
di celle di carico guaste, IND780 avvia
la funzione «run flat»: la cella in questione viene virtualmente sostituita
da un’altra. Il terminale segnala anche
gli interventi di manutenzione necessari
tramite un’e-mail inviata al personale
responsabile e un messaggio di avviso visualizzato sul display locale. I vostri processi possono così procedere in modo accurato e affidabile finché il tecnico non
arriva sul posto per effettuare la riparazione.
Produttività ottimizzata e costi
operativi ridotti al minimo
Le funzionalità di IND 780 aggiungono
alcuni vantaggi fondamentali ai vostri
processi e vi consentono di raggiungere la
massima qualità del prodotto:
• Miglioramento di velocità e accuratezza delle operazioni manuali e
semiautomatiche con il display grafico SmartTrac™
• A mpia gamma di opzioni di comunicazione: Ethernet, porte seriali, master USB integrato e diverse interfacce
PLC
• Reali funzionalità multi-tasking per
sequenze di pesatura in entrata e in
uscita con alimentazione a due velocità, valori target e di riempimento per
un massimo di quattro bilance contemporaneamente
• Controlli ultrarapidi e accurati con il
filtro vibrazioni TraxDSP™
• Aumento della produttività con la manutenzione predittiva di TraxEMT™
• Lo strumento di configurazione per PC
InSite™ permette la configurazione
off-line o anticipata
cwww.mt.com/ind780
Terminale
IND780 batch
METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
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Costi di processo ridotti
Addolcimento con ammine efficiente
grazie all'analisi di pH in linea
L’addolcimento con ammine è un processo utilizzato comunemente nelle raffinerie
per la rimozione di gas acidi. Tuttavia può essere una procedura costosa e spesso
inefficiente. Con l’analisi di pH in linea in tempo reale di METTLER TOLEDO potrete
essere certi che l’addolcimento avvenga correttamente e senza sprechi di denaro.
Controllo dell’addolcimento
con ammine
La rimozione di acido solfidrico e biossido
di carbonio tramite l’addolcimento con
ammine si basa sulla conservazione della
qualità della soluzione amminica inserita
nell’assorbitore e sulla regolazione corretta del flusso di vapore al separatore di
ammine. Una quantità di vapore insufficiente porta ad una rigenerazione incompleta delle ammine, mentre troppo vapore
rappresenta un costoso spreco di energia.
Immettere nell’assorbitore una soluzione
amminica non sufficientemente impoverita non consente l’assorbimento ottimale
dei gas, mentre aggiungere ammina
quando non serve è semplicemente uno
spreco di denaro.
I metodi utilizzati solitamente per monitorare il carico di gas acidi nelle unità
di ammine sono l’analisi di campioni
in laboratorio o il monitoraggio dell’H2S
in linea. Entrambe le tecniche presentano
dei problemi. L’analisi di laboratorio richiede tempo e non fornisce dati in tempo
reale. Il processo di addolcimento con
ammine è un processo continuo e il carico
di gas acido può variare notevolmente.
Pertanto, basare il controllo del processo
sull’analisi di campioni casuali può
rivelarsi inefficiente. Anche se gli analizzatori di H2S in linea forniscono dati in
tempo reale, sono costosi da acquistare,
installare e mantenere e non misurano
il contenuto di CO2, l’altro componente
del gas acido. Esiste però una terza
Condenser
(H2S + CO2)
Acid gas
Sweet gas
Makeup
water
Top
tray
Lean
amine
Reflux drum
Rich
amine
Reflux
Top
tray
Pump
Absorber
Sour gas
Stripper
Bottom
tray
Rich
amine
pH Measurement
Schema
del processo
di addolcimento
con ammine.
Typical
operating
ranges
Bottom
tray
Vapor
Liquid
Lean
amine
Steam
Reboiler
Condensate
Pump
Absorber: 25 to 50 °C and 5 to 205 atm of absolute pressure
Regenerator: 115 to 126 °C and 1.4 to 1.7 atm of absolute pressure at tower bottom
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METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
alternativa, efficace dal punto di vista dei
costi e molto efficiente: l’analisi del pH in
linea.
Il valore del monitoraggio di pH
Monitorando le variazioni di pH nel separatore è possibile misurare in modo semplice il carico di gas acido sulla soluzione
amminica. Quando il carico di gas acido
è noto, il vapore immesso nel separatore
può essere regolato affinchè rimuova in
modo efficiente i gas acidi dalla soluzione
amminica. Anche la degenerazione della
soluzione amminica viene rilevata in
modo semplice, quindi è possibile aggiungere nuova ammina per garantire un assorbimento sufficiente.
Prima di effettuare aggiustamenti al processo, è necessario verificare l’esatto rapporto tra il valore di pH della soluzione
amminica e il carico di gas acido. La tecnica più semplice è quella empirica. Innanzitutto è necessario misurare l’effettivo contenuto di gas delle diverse soluzioni
in laboratorio analizzando dei campioni.
Poi, confrontando le concentrazioni di gas
acido riscontrate in laboratorio con i valori di pH e le temperature del processo nel
momento in cui sono stati presi i campioni, è possibile determinare la correlazione tra pH e carico di gas acido.
L’utilizzo di un trasmettitore M700 di
METTLER TOLEDO può essere di grande
aiuto in questo caso. Con la sua scheda di
Buona pratica
Anticipate la
manutenzione con ISM
memoria interna, questo strumento può
conservare i valori di pH e temperatura per
molto tempo. In questo modo è semplice
controllare i valori di processo nel momento in cui sono stati presi i campioni.
Ed è sufficiente un solo M700 per entrambi
i sensori di pH.
In base al valore di pH misurato in tempo
reale e, rilevato a monte del separatore, è
possibile regolare il flusso di vapore per
garantire che venga continuamente immessa la quantità di vapore ottimale nel
separatore. Invece una diminuzione del
valore del pH a valle del separatore indica
che la separazione non è sufficiente o che
l’ammina nella soluzione si è consumata
ed è necessario aggiungere nuova ammina.
Sensori resistenti
L’elettrodo InPro 4260 i è l’ideale per la
misura di pH ed è studiato per resistere a
lungo in ambienti chimici critici. Il sensore InPro 4260 i è dotato di un elettrolita
solido e di una giunzione aperta invece
che di un diaframma, in modo da minimizzare il rischio di incrostazioni della
giunzione. Un’armatura estraibile come
l’InTrac 777 consente di svolgere qualunque lavoro di manutenzione senza interrompere il processo.
Altri vantaggi vengono dall’utilizzo della
tecnologia Intelligent Sensor Management (ISM). La funzione ISM include Plug
and Measure per un avviamento rapido e
senza errori, e la diagnostica incorporata
che prevede quando sarà necessaria la
manutenzione.
Intelligent Sensor Management (ISM)
riduce al minimo gli sforzi di installazione, manutenzione e taratura dei
sensori digitali METTLER TOLEDO,
migliorando notevolmente l’affidabilità e la produttività dei processi e la
disponabilità operativa del sistema.
Scoprite come vi può aiutare ISM su:
cwww.mt.com/ISM
Risparmio costi
Una soluzione di misura di pH in linea di
METTLER TOLEDO non solo verificherà
che il vostro processo di addolcimento con
ammine stia funzionando, ma vi darà la
certezza di non sprecare vapore ed energia
al separatore e di non dosare erroneamente nuova ammina.
Se desiderate risparmiare costi di impianto, visitate:
cwww.mt.com/pro-pH
Il sensore di pH InPro 4260 i
con la giunzione aperta e
l’elettrolita a polimero solido
Xerolyt EXTRA
Trasmettitore M700
METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
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InPro 4850 i
Misura affidabile di pH
nella produzione del cloro
Nell’industria dei cloro-soda, la massimizzazione della produttività è ostacolata dalle misure non sempre
affidabili e dalla breve durata delle sonde di pH tradizionali. Il nuovo sensore di pH a doppia membrana InPro
4850 i è stato progettato per l’utilizzo in applicazioni critiche come la produzione di cloro-soda. La sua affidabilità, la lunga durata della vita utile e la ridotta manutenzione garantiscono un’eccezionale affidabilità e
sicurezza dei processi.
La richiesta di cloro aumenta
Il cloro è uno dei componenti più utilizzati
nei processi di produzione industriale.
Inoltre, è la sostanza chimica più importante nell’ambito della depurazione
dell’acqua. Pertanto, con il continuo sviluppo globale, la richiesta di cloro aumenta. Oggi la produzione mondiale di
cloro si attesta intorno ai 55 milioni di
tonnellate.
L’importanza del controllo di pH
nella produzione di cloro
La produzione di cloro attraverso il processo cloro-soda si svolge, normalmente,
tramite un’elettrolisi a membrana: la salamoia (soluzione di cloruro di sodio)
viene sottoposta a elettrolisi per produrre
cloro gassoso all’anodo e, come copro-
dotti, soda caustica e idrogeno al catodo.
Anodo e catodo sono separati da una membrana semipermeabile a scambio ionico la
cui funzione è quella di tenere separati il
cloruro e gli ioni ossidrili. Infatti se avviene la loro reazione, il cloro disproporziona a ione cloruro e ione ipoclorito
cloridrico. Un pH inferiore migliorerebbe
la resa, ma al contempo danneggerebbe la
membrana della cella, molto costosa da
sostituire. La salamoia che esce dalla cella
contiene clorato. Tramite un processo di
distruzione acida a pH 2, questo clorato
viene convertito in cloro ed estratto.
In diversi passaggi del processo sopra descritto, il valore di pH riveste una grande
importanza. La purezza della salamoia
che entra nella cella influenza notevolmente la resa del processo. Aggiungendo
diversi sali e aumentando il pH fino a un
valore di 10 – 12, è possibile estrarre le
impurità, come i solfati e gli idrossidi di
metalli. All’anodo della cella di elettrolisi
la reazione avviene in condizioni di acidità (pH 3 – 4) grazie all’aggiunta di acido
Sensore resistente alle condizioni
più difficili
Un accurato monitoraggio di pH è fondamentale per garantire operazioni efficienti. Tuttavia, le condizioni in cui si
svolge il processo cloro-soda sono molto
ostili per i sensori di pH: il cloro danneggia
il sistema di riferimento del sensore così
la salamoia cristallizzata e le impurità
precipitate ostruiscono il diaframma. Le
conseguenze sono una scarsa precisione
Sensore di pH a doppia membrana InPro 4850 i
Vetro sensibile agli ioni H+
Solution ground
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METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
Vetro sensibile al Na+
delle misure e una breve durata della vita
utile del sensore. E’ necessario, pertanto,
effettuare una frequente pulizia e taratura
del sensore, ma questo richiede un enorme
investimento di tempo dei tecnici.
Il nuovo sensore di pH a doppia membrana
InPro 4850 i di METTLER TOLEDO è stato
progettato specificamente per le necessità
dell’industria dei cloro-alcali. Due sono le
caratteristiche che rendono questo sensore
la scelta ideale.
1: vetri sensibili al pNa e al pH
Nel sensore sono incorporati due tipi di
membrana di vetro. La prima membrana
è sensibile agli ioni sodio ed è usata come
riferimento. La seconda è sensibile agli
ioni ossonio e funziona esattamente come
la maggior parte dei sensori di pH. Misurando la differenza tra i potenziali delle
due membrane di vetro, è possibile determinare in modo preciso il pH della soluzione. Il riferimento pNa sensibile al sodio
Cl2
è un sistema completamente chiuso; non
c’è diaframma, perciò la possibilità di
danneggiamento o intasamento del sensore viene eliminata.
trasmettitore senza essere influenzato
dalle interferenze elettriche, dalla lunghezza del cavo o dall’umidità dell’ambiente circostante.
2: Segnale digitale per misure
stabili
Sono disponibili anche altri sensori di pH /
pNa, che però subiscono una forte influenza da parte delle interferenze elettriche. Il vetro sensibile al sodio ha un’impedenza molto elevata la cui presenza,
combinata a quella dell’impedenza del
cavo tra il sensore e il trasmettitore, comporta che il solo toccare o perfino l’avvicinarsi al sistema può provocare modifiche nella misura. Più lungo è il cavo
maggiore è l’influenza esercitata.
Il sensore InPro 4850 i è dotato della tecnologia Intelligent Sensor Management
(ISM) di METTLER TOLEDO. Tutti i sensori ISM trasmettono un segnale digitale
ai trasmettitori; la comunicazione digitale, però, non è il solo vantaggio della
tecnologia ISM. La funzione «plug and
measure» garantisce un avviamento facile e veloce del punto di misura, mentre
la diagnostica avanzata fornisce dati in
tempo reale sulla «salute» del sensore,
permettendo di avviare le azioni correttive
necessarie prima che la misura venga alterata.
La seconda importante caratteristica del
sensore InPro 4850 i è che comunica digitalmente con il suo trasmettitore. In questo modo, il segnale di uscita dal sensore
è sempre stabile al 100 % e raggiunge il
Anodo Catodo
H2
Salamoia
esausta
Prestazioni estremamente
affidabili
Grazie alla combinazione di membrane
sensibili al pNa e pH con tecnologia ISM,
il sensore InPro 4850 i garantisce, per il
processo cloro-soda, un’affidabilità di misura e una stabilità del segnale ineguagliabili, una lunga vita utile del sensore e
requisiti di manutenzione minimi.
Scoprite tutto sull’InPro 4850 i su:
cwww.mt.com/InPro4850
cwww.mt.com/ISM
Salamoia
satura
NaOH
Schema del processo cloro-soda con cella a membrana
METTLER TOLEDO
Chimica & Petrolchimica News 23
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Manutenzione delle bilance pesa veicoli
Niente più spreco di tempo
grazie alla manutenzione minima
Il tempo impiegato per riparare una bilancia pesa veicoli è tempo sottratto alla
produzione. Le celle di carico POWERCELL® PDX ® salvaguardano i margini di profitto
riducendo al minimo la manutenzione. Oltre a garantire un’affidabilità ineguagliabile,
riducono al minimo il tempo necessario per la risoluzione dei problemi e le operazioni
di sostituzione.
Quando si tratta di evitare malfunzionamenti, le celle di carico POWERCELL®
PDX® consentono di identificare, localizzare e risolvere i problemi nel modo più
rapido e semplice possibile. Le celle di carico POWERCELL PDX consentono di eliminare i problemi legati all’uso di scatole
di derivazione integrando un sistema di
diagnostica predittiva in grado di monitorare lo stato dell’intera rete.
Sostituzione della cella di carico
Generalmente, le bilance pesa veicoli vengono impiegate in ambienti industriali
difficili, nei quali la probabilità che la
cella di carico subisca dei danni è molto
elevata. Ogni qual volta si arresta la bilancia per consentire la sostituzione di una
cella di carico danneggiata, anche la produzione subisce un arresto, con conseguente perdita di profitti. Tuttavia, grazie
alle celle di carico POWERCELL PDX, ogni
singola fase della procedura di sostituzione viene portata a termine molto più
rapidamente.
In primo luogo, il sistema di diagnostica
predittiva identifica in pochi istanti la
cella di carico danneggiata, comunicandolo in tempo reale all’operatore ed evitando, a differenza di quanto accade per
altre celle di carico, che per mesi e mesi si
verifichino continui errori di pesatura,
dispendiosi in termini di costi, senza che
si riesca ad individuare il problema esatto
e che, anche una volta individuato, siano
necessarie ulteriori lunghe verifiche per
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localizzare la cella di carico danneggiata.
Le celle di carico POWERCELL PDX possono contare su un sistema di diagnostica
predittiva che indica esattamente al tecnico della manutenzione la cella di carico
da sostituire.
In secondo luogo, la sostituzione di una
cella di carico POWERCELL PDX è un’operazione estremamente rapida e semplice.
È infatti sufficiente scollegare i cavi, sollevare la bilancia e rimuovere la cella di
carico. La sostituzione richiede molto
meno tempo rispetto a quello necessario
per sostituire celle di carico di tipo diverso.
Persino il sistema analogico più semplice
richiede tempi più lunghi, dovuti alla necessità di aprire la scatola di derivazione,
estrarre il cavo della cella di carico e ricollegarlo ai terminali che si trovano
all’interno della scatola di derivazione
stessa.
Infine, le celle di carico POWERCELL PDX
necessitano di una configurazione minima, per la quale è sufficiente attenersi
alla semplice procedura di indirizzamento
del terminale della bilancia. Nella maggior
parte dei casi, non sono necessarie ulteriori
regolazioni, motivo per il quale la bilancia
risulta pronta all’uso. Laddove in virtù
delle norme locali in materia di pesi e di
misure fosse necessario eseguire la taratura, questa richiederebbe circa un’ora, un
tempo molto limitato se messo a confronto
con quello che si impiega per eseguire le
numerose regolazioni delle celle di carico
tradizionali, per le quali si potrebbe impiegare anche un giorno intero per l’esecuzione della taratura.
Sostituzione dei cavi
Grazie ai connettori a sgancio rapido,
i cavi delle celle di carico possono essere
sostituiti in un batter d’occhio. Basta
Le celle di carico POWERCELL PDX si caratterizzano per l’affidabilità senza eguali e la semplicità della risoluzione dei problemi e le operazioni di sostituzione.
girare appena il connettore e rimuoverlo
dalla cella di carico; quindi, dopo
aver sostituito il cavo, reinserire il con­
nettore nella cella di carico e farlo
ruotare fino a sentire uno scatto. Il collegamento a tenuta stagna garantisce
l’isolamento della rete, in conformità
allo standard IP68. Non appena viene
collegato il nuovo cavo, la bilancia è
pronta all’uso, senza che sia necessaria la
ritaratura.
Generalmente, alle celle di carico sono
collegati dei cavi fissi: un vero e proprio
problema, poiché, se si danneggia un
cavo, devono essere sostituiti sia il cavo
che la cella di carico, con la conse-
guenza di un ulteriore spreco di tempo
per la ritaratura e l’inattività forzata connessa.
Sostituzione della
scatola di derivazione
Non è necessario effettuare la sostituzione
delle scatole di derivazione, poiché le celle
di carico POWERCELL PDX ne sono sprovviste, a differenza di quanto accade invece
per le celle di carico tradizionali, dotate di
una scatola di derivazione, di un totalizzatore oppure di un dispositivo di controllo
combinato che unisce i segnali delle celle
di carico. Oltre ad essere la causa principale dei malfunzionamenti che interessano le bilance pesa veicoli, questi com-
ponenti sono anche difficili da riparare.
Laddove anche si individuasse la scatola
di derivazione danneggiata, la sostituzione richiederebbe la disconnessione dei
cavi di ciascuna cella di carico e delle rispettive scatole di derivazione; peraltro,
una volta sostituita la scatola di derivazione, andrebbe comunque eseguita la
ritaratura. Il problema più grande rimane, tuttavia, quello legato all’umidità,
capace di infiltrarsi nella scatola di derivazione per le ragioni più disparate. La
maggior parte delle scatole di derivazione
presenta cinque o più fori per il passaggio
dei cavi, oltre a una serie di connettori
stretti a mano. I coperchi sono fissati con
delle viti, anche queste serrate a mano, e
non di certo sufficienti per impedire l’infiltrazione dell’umidità.
È ora di dire basta allo spreco di tempo
prezioso per le riparazioni e la ritaratura.
Le celle di carico POWERCELL PDX garantiscono un’affidabilità senza eguali,
oltre a semplicità e rapidità di manutenzione estremamente elevate, tutte caratteristiche che contribuiscono al funzionamento ottimale delle bilance pesa veicoli.
cwww.mt.com/powercell
La sostituzione della cella di carico, del cavo o della scatola di derivazione è un’operazione
che richiede una lunga procedura di ritaratura da eseguire con dei voluminosi pesi verifica.
METTLER TOLEDO
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ISM per l’industria chimica
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METTLER TOLEDO
Intelligent Sensor Management (ISM®)
per processi chimici
ISM è la piattaforma tecnologica digitale di METTLER TOLEDO per i
sistemi di misura analitica. Grazie alle soluzioni ISM, le operazioni
di manutenzione diventano prevedibili, la gestione del sensore è più
semplice e si evitano i tempi di stop non programmati in produzione.
I vantaggi della tecnologia ISM si traducono in
guadagni consistenti per le aziende chimiche in
fatto di affidabilità dei processi, gestione del ciclo
di vita del sensore e costi di esercizio.
inoltre, è possibile prevedere quando sarà necessario effettuare le operazioni di manutenzione o sostituzione dei sensori ISM. La nuova app per smartphone ti garantisce un rapido controllo dei sensori.
A differenza delle sonde analogiche, i sensori ISM
inviano un intenso segnale digitale e conservano i
propri dati di taratura e di processo. Grazie alla
diagnostica su misura per le applicazioni chimiche,
Nei sistemi di misura di pH, ORP, OD, ossigeno in
fase gas e conducibilità, la tecnologia ISM è in
grado di offrirvi molto più di una semplice misurazione.
Maggiore affidabilità dei
processi
Facile gestione del sensore
Manutenzione ridotta
Maggiori tempi di attività operativa
ISM è stato progettato per essere il più
possibile affidabile e prevenire i tempi di
stop non programmati nella produzione
garantendo eccellenti prestazioni di misura.
Gestione del ciclo di vita più semplice
La gestione semplificata del sensore riduce il tempo passato presso i punti di
misurazione.
Ridotti costi di esercizio
ISM consente un’installazione rapida e
contribuisce a ridurre i costi operativi.
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Chimica & Petrolchimica News 23
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Dallo stoccaggio delle materie prime alla sintesi chimica, dal processo di preparazione dell’acqua al
trattamento delle acque reflue: l’intero impianto, sia
esso situato in zone sicure o pericolose, trae vantaggio dalla massima affidabilità, dalla gestione
semplificata del sensore e dalle necessità di manutenzione ridotta che caratterizzano le soluzioni ISM.
… adattabili alle vostre esigenze
I nostri trasmettitori ISM comprendono unità monocanali e monoparametriche per garantire la massima
sicurezza del processo e dispositivi multicanale e
multiparametrici per assicurare la massima comodità
e flessibilità.
L’introduzione di soluzioni ISM, tramite trasmettitori o
convertitori, all’interno del vostro sistema di gestione
delle risorse o sistema di controllo dell’impianto permette una facile integrazione delle informazioni di
diagnostica del sensore per favorire il monitoraggio in
remoto.
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METTLER TOLEDO
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Misure analitiche in linea per prevenire
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che hanno adottato le migliori pratiche e presenta degli articoli che
sostengono l’utilità delle misure in linea per prevenire la corrosione.
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impianto petrolchimico cinese
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in linea
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Mettler-Toledo S.p.A.
Via Vialba, 42
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Phone: +39 02 333 321
Fax: +39 02 356 29 73
E-Mail: [email protected]
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CH-8902 Urdorf
Svizzera
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