Vai al contenuto principale

Determinare la concentrazione di cloruro di litio direttamente nel processo


Che si tratti di salamoia di assorbimento, eluato dall’estrazione del litio o liscivia madre concentrata: il LiquiSonic® Il sensore a ultrasuoni fornisce continuamente il contenuto di LiCl direttamente dalla tubazione. Nessun campionamento, nessun sistema ottico, nessun componente soggetto a usura nel fluido.

Un valore ogni secondo

Il contenuto di LiCl è disponibile in continuo, non solo dopo il turno successivo.

Materiali resistenti ai cloruri

Titanio, Hastelloy e rivestimenti per soluzioni saline aggressive.

Distanza dalla saturazione

Monitorare la concentrazione prima che il sale precipiti.

Robusto contro le bolle di gas

Sensibilmente meno sensibile dei metodi basati sulla densità, entro ampi limiti.

Come si misura inline la concentrazione di una soluzione di cloruro di litio? Tramite la velocità del suono. Un LiquiSonic® Il sensore è installato direttamente nella tubazione o nel serbatoio, determina il tempo di transito e la temperatura di processo e da questi calcola il contenuto di LiCl in % in peso. La misura è indipendente da colore, torbidità e conducibilità della salamoia, non richiede alcuna finestra ottica e non necessita di campionamento. Poiché il cloruro di litio è fortemente igroscopico, si elimina anche la fonte di errore del campione manuale aperto.

Cosa rende una soluzione di LiCl impegnativa dal punto di vista della misura

Nelle applicazioni impiantistiche, le soluzioni di cloruro di litio operano per lo più vicino a un limite: abbastanza concentrate da rendere economici assorbimento, elettrolisi o evaporazione, ma allo stesso tempo sufficientemente lontane dalla saturazione da evitare cristallizzazioni. Tra questi due punti spesso esiste solo una stretta finestra operativa e la concentrazione cambia continuamente durante il funzionamento a causa dell’assorbimento d’acqua, dell’evaporazione e del dosaggio di reintegro.

Cosa modifica il contenuto

  • Assorbimento d’acqua nell’assorbitore, scarico nel rigeneratore
  • Perdite per evaporazione e reintegro con acqua fresca
  • Composizione variabile dell’alimentazione nel trattamento
  • Temperature variabili tra assorbitore e desorbitore
  • Sali concomitanti da salamoia grezza o flussi di ricircolo

Cosa ne consegue

  • Precipitazione di cristalli in scambiatori di calore, riempimenti e ugelli
  • Riduzione delle prestazioni di assorbimento o della resa con soluzione troppo diluita
  • Maggiore consumo energetico nel rigeneratore o nell’evaporatore
  • Vaiolatura e corrosione interstiziale su materiali non idonei
  • Il sale costoso va perso con i lotti scaricati

Limiti dei metodi comuni

  • Titolazione e analisi di laboratorio: affidabili, ma sempre retrospettive
  • Campione manuale: la soluzione igroscopica cambia fino al momento della misura
  • Conducibilità: nell’intervallo ad alta salinità difficilmente discriminante
  • Misura di densità e Coriolis: sensibili al gas trascinato
  • Rifrattometro: la finestra si incrosta e deve essere pulita

LiquiSonic®: la salamoia si misura da sola

Tra i due bracci della forcella di misura, un impulso ultrasonoro attraversa la soluzione salina. Il percorso di misura è noto, il tempo di transito viene rilevato ad alta risoluzione. Da ciò si ricava la velocità del suono e, insieme alla temperatura misurata, la concentrazione.

Soluzione limpida o salamoia torbida: stesso valore di misura
Il suono si propaga indipendentemente da colore, trasparenza e conducibilità elettrica. Ciò che disturba gli strumenti ottici e quelli basati sulla conducibilità qui non ha alcun ruolo.

La temperatura è parte della misura
Ogni sensore rileva anche la temperatura di processo e compensa direttamente il suo effetto sulla velocità del suono. In questo modo sono coperti i passaggi tra assorbitore e rigeneratore.

Materiale in base al fluido
Le soluzioni contenenti cloruri attaccano il normale acciaio inox. Per questo realizziamo le parti a contatto con il fluido anche in titanio o Hastelloy, oppure con rivestimento.

Sensore ed elettronica di valutazione installabili separatamente
Il collegamento al controller è digitale e immune ai disturbi fino a 1.000 m. Il punto di visualizzazione non deve coincidere con il punto di misura.

Il valore di misura nel processo

Il LiquiSonic® Il controller mostra il valore attuale in loco e lo trasmette contemporaneamente al sistema di controllo. A un dispositivo si possono collegare fino a quattro sensori, ad esempio salamoia povera e ricca nello stesso circuito.

Il valore principale è in primo piano
Concentrazione visualizzata in grande e leggibile da lontano, con unità di misura, oltre alla temperatura.

Limiti visualizzati in modo evidente
Le barre mostrano dove si trova il valore all’interno della finestra consentita e quanto manca ancora al limite di allarme.

Andamento invece di istantanea
La visualizzazione del trend rende visibile se la salamoia sta deviando e in quale direzione, molto prima che venga raggiunto un limite.

Contesto tecnico

Velocità del suono come grandezza di misura

Il cloruro di litio disciolto modifica la densità e la comprimibilità dell’acqua e quindi la velocità con cui il suono vi si propaga. Trasmettitore e ricevitore sono disposti in una geometria fissa reciproca, così dal tempo di transito si ottiene un valore assoluto. Questo non deriva e non deve essere regolato periodicamente. L’associazione tra velocità del suono, temperatura e concentrazione viene memorizzata come set di dati di prodotto per la vostra soluzione specifica.

Bolle di gas nel circuito

Nei rigeneratori, presso le pompe e dopo stadi di espansione, la salamoia trascina spesso gas. La misura a ultrasuoni ne tollera molto di più rispetto ai metodi basati sulla densità, ma anche essa ha un limite superiore. Le bolle modificano in modo caratteristico il segnale ricevuto: il sensore lo riconosce fino a un certo grado e lo segnala, invece di fornire silenziosamente un valore errato.

Componenti concomitanti nella salamoia

I sistemi puri acqua-LiCl sono il caso più semplice. Se i sali concomitanti provenienti da salamoia grezza o ricircolo restano entro limiti noti e ristretti, questo viene considerato nella progettazione. Se una seconda componente varia maggiormente, mediante una grandezza di misura aggiuntiva è possibile determinare separatamente anche il contenuto di due sostanze disciolte nello stesso mezzo vettore. Se ciò sia necessario nel vostro caso lo chiariamo in anticipo sulla base delle vostre analisi.

C

Meno laboratorio, più regolamentazione
  • I campioni e le titolazioni di routine sono necessari meno frequentemente
  • Il ridosaggio si basa su valori misurati anziché sull’esperienza
  • Nessun personale presso il contenitore aperto per il campionamento
Risparmia energia e sale
  • L'evaporazione e la rigenerazione vanno solo quanto necessario
  • I margini di sicurezza sulla densità target possono essere ridotti
  • Meno approcci rifiutati, meno perdite di litio
La struttura resta gratuita
  • L'avvicinarsi alla saturazione diventa evidente fin dall'inizio
  • Meno tempi di inattività per lavaggio e pulizia degli scambiatori di calore
  • Registrazione completa per la verifica e l'audit della qualità

Progetta per il tuo sistema

Materiali
Produciamo sensori di diversi materiali. Oltre all'acciaio inossidabile, il titanio e l'Hastelloy sono particolarmente adatti per fluidi contenenti cloruro come la salamoia LiCl, nonché per rivestimenti come PFA, ETFE o Halar. La variante adatta dipende dalla concentrazione, dalla temperatura e dalle sostanze che li accompagnano. Raccontaci la tua analisi e ti consiglieremo il materiale.

Installazione

  • Lunghezze di installazione da pochi centimetri a diversi metri
  • Flange, filettature e raccordi a fascetta a norma
  • Adattatore per linee strette e per installazione in contenitori
  • Versioni Ex disponibili per le consuete esigenze

Disegni speciali e OEM
Se non è adatta alcuna variante standard, progettiamo la progettazione in base alla vostra situazione di installazione, anche per macchine di serie in piccole quantità.

Panoramica rapida
Il campo di misura, la precisione, la temperatura consentita e il livello di pressione dipendono dalla struttura e dall'applicazione e si influenzano a vicenda. Progettiamo il sensore insieme a voi e forniamo valori affidabili per il vostro processo.

  • Principio di misurazione: Misurazione del tempo di transito ad ultrasuoni, compensata in temperatura, in linea
  • Variabili misurate: Concentrazione di LiCl, temperatura, indicazione di disturbi come bolle di gas
  • Materiali: Acciaio inossidabile, titanio, Hastelloy, rivestimenti a seconda del mezzo
  • Installazione: Tubo, contenitore o bypass, lunghezza e connessione a seconda dell'applicazione
  • Interfacce: Uscite analogiche e digitali, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP
  • Manutenzione: Esente da manutenzione, calibrazione di fabbrica, nessuna parte soggetta ad usura

Dove viene misurato il LiCl

Estrazione e lavorazione del litio

Eluato dalla sorzione, soluzioni di lavaggio, fasi di evaporazione fino al serbatoio di raccolta per l’ulteriore lavorazione. Il sensore indica quando viene raggiunta la concentrazione target, senza che qualcuno debba prelevare un campione.

Essiccazione e climatizzazione

Salmoura di LiCl come essiccante liquido. La salmoura povera e quella ricca possono essere rilevate separatamente, in modo che assorbitore e rigeneratore possano essere gestiti in modo coordinato.

Circuiti frigoriferi e di sorzione

Fluidi termovettori contenenti sali e impianti di assorbimento. La diluizione dovuta a perdite o condensa viene rilevata prima che la protezione antigelo o la capacità frigorifera diminuiscano.


Descriva la sua applicazione: la contatteremo per un confronto tecnico!
Insieme chiariremo le condizioni al contorno e i possibili approcci risolutivi.

* Campi obbligatori

Dettagli

Utilizza già dispositivi di SensoTech? *
* Campi obbligatori

Specializzati nella misurazione della concentrazione da oltre 35 anni

SensoTech sviluppa e produce tecnologia di misura analitica inline a Magdeburg-Barleben. LiquiSonic® I sistemi operano in tutto il mondo in applicazioni con acidi e alcali, nell’industria chimica, nella produzione alimentare e nella fabbricazione di semiconduttori.

35+

anni di esperienza

50+

paesi nel mondo

ISO 9001

certificato per la qualità


Domande frequenti

Misurate la concentrazione o la densità?

Si misura la velocità del suono e si restituisce il valore di cui avete bisogno. Per un sistema binario composto da cloruro di litio e acqua, da questo si può ricavare la concentrazione in % in peso; allo stesso modo possiamo rappresentare il valore come densità. A differenza di una pura misurazione della densità, il segnale non dipende dalla distribuzione della massa e reagisce in modo significativamente meno sensibile al gas trascinato.

Di quale materiale è fatto il sensore per fluidi contenenti cloruri?

I sensori possono essere realizzati in diversi materiali. Nelle salamoie di LiCl, l’acciaio inox standard può essere soggetto a corrosione per vaiolatura e corrosione interstiziale a seconda della concentrazione e della temperatura; in tal caso si utilizzano titanio o Hastelloy, oppure in alternativa un rivestimento in PFA, ETFE o Halar. La scelta viene effettuata sulla base della vostra analisi del fluido.

Come faccio a capire che la mia soluzione di LiCl sta andando fuori specifica?

Di solito dai sintomi conseguenti: la resa di sorzione diminuisce, il rigeneratore richiede più vapore oppure si formano depositi di sale su uno scambiatore di calore. A quel punto spesso sono già passati giorni. Una misurazione continua mostra lo scostamento già nel periodo in cui è ancora possibile correggere il dosaggio o adattare la rigenerazione.

La misurazione funziona se nella salamoia è presente gas trascinato?

Nella maggior parte dei casi sì. Il metodo a ultrasuoni tollera una quota di gas significativamente più elevata rispetto alle misurazioni basate sulla densità, ma ha comunque un limite. Entro questo limite, il gas trascinato può essere riconosciuto dall’andamento del segnale e segnalato come indicazione. La quantità di gas tollerabile dal vostro punto di misura dipende dalla posizione di installazione e dal flusso: lo valutiamo in fase di progettazione.

Che cosa succede con sali concomitanti come NaCl, KCl o CaCl₂?

Se rimangono entro limiti noti e ristretti, vengono considerati nel dataset del prodotto e la concentrazione di LiCl resta affidabile. Se una seconda componente varia fortemente, con una variabile di misura aggiuntiva è possibile determinare separatamente anche il contenuto di due sostanze disciolte nello stesso mezzo di trasporto. Inviateci gli intervalli della vostra analisi e vi diremo quale approccio è il più adatto.

Questo sostituisce la titolazione in laboratorio?

Ridefinisce i ruoli. La misurazione inline si occupa del monitoraggio continuo e del controllo, mentre il laboratorio resta responsabile del riferimento e dell’approvazione. Nella pratica, il numero di campioni di routine diminuisce sensibilmente, perché non è più necessario rispondere a ogni domanda sul contenuto attuale tramite un campione.

Quanto rapidamente è disponibile un nuovo valore misurato?

Con cadenza al secondo. Per le variazioni di concentrazione nei circuiti e nelle fasi di evaporazione è più che sufficiente; anche brevi disturbi come un afflusso improvviso di acqua fresca rimangono così visibili.

I sensori sono disponibili anche in versione Ex?

Sì. Sono disponibili versioni adatte per aree a rischio di esplosione; possiamo soddisfare i requisiti usuali. Indicateci la vostra classificazione di zona e l’omologazione richiesta, e adatteremo la variante di conseguenza.

Il sensore deve essere calibrato regolarmente?

No. La geometria della fessura di misura è fissa e la misurazione del tempo di propagazione fornisce un valore assoluto. Non ci sono membrane, finestre o parti mobili che potrebbero modificarsi. La calibrazione di fabbrica rimane valida per anni.

Un sensore si adatta alla mia tubazione?

Di norma sì. Sono disponibili varianti con flangia, filettatura e clamp, diverse lunghezze di installazione, nonché adattatori per piccole sezioni e per il montaggio in serbatoi. Per spazi ridotti progettiamo anche versioni speciali.

Geben Sie Ihre E-Mailadresse an, damit wir Ihnen die Datei per E-mail zusenden können.

* Campi obbligatori