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プロセス内で塩化リチウム濃度を直接測定


吸収塩水、リチウム回収からの溶出液、または濃縮母液のいずれであっても:LiquiSonic® 超音波センサーが配管内からLiCl含有量を連続的に測定します。サンプリング不要、光学系不要、媒体内に摩耗部品なし。

毎秒1つの測定値

LiCl含有量は次のシフトを待たず、常時利用可能です。

塩化物耐性材料

チタン、ハステロイ、および攻撃性の高い塩溶液向けコーティング。

飽和までの余裕

塩が析出する前に濃縮の進行を追跡。

気泡に強い

密度ベースの方法よりもはるかに影響を受けにくく、広い範囲で安定しています。

塩化リチウム溶液の濃度をインラインでどう測定するか?音速を使います。LiquiSonic® センサーは配管または容器に直接設置され、伝播時間とプロセス温度を測定し、そこからLiCl含有量をwt%で算出します。測定は塩水の色、濁り、導電率に依存せず、光学窓を必要とせず、サンプリングも不要です。塩化リチウムは非常に吸湿性が高いため、開放サンプル採取による誤差要因も排除されます。

LiCl溶液の測定を難しくする要因

塩化リチウム溶液は多くの場合、設備内で限界に近い条件で運用されます。吸着、電解、蒸発濃縮が経済的に成り立つだけの十分な高濃度でありながら、結晶化を防ぐために飽和から十分離れている必要があります。この2点の間にはしばしば狭い運転範囲しかなく、濃度は吸水、蒸発、追添加によって運転中に絶えず変動します。

濃度を変動させる要因

  • 吸収器での水分吸収、再生器での排出
  • 蒸発損失と新鮮水の補給
  • 処理工程における供給組成の変動
  • 吸収器と脱着器の間で変動する温度
  • 原塩水またはリターン流からの共存塩

その結果生じること

  • 熱交換器、充填材、ノズルでの結晶析出
  • 溶液が薄すぎる場合の吸着性能または収率の低下
  • 再生器または蒸発濃縮器でのエネルギー消費増加
  • 不適切な材料での孔食および隙間腐食
  • 高価な塩が排出バッチとともに失われる

一般的な方法の限界

  • 滴定とラボ分析:信頼性は高いが、常に事後的
  • 手動サンプル採取:吸湿性溶液は測定までに変化する
  • 導電率:高塩濃度域ではほとんど識別性がない
  • 密度測定およびコリオリ測定:同伴ガスに敏感
  • 屈折計:窓が固着し、清掃が必要

LiquiSonic®:塩水が自らを測定する

測定フォークの2本のアームの間を超音波パルスが塩溶液中に伝わります。測定距離は既知であり、伝播時間は高分解能で取得されます。そこから音速が求まり、測定温度と合わせて濃度が算出されます。

透明な溶液でも濁った塩水でも同じ測定値
音は色、透明度、電気伝導率に関係なく伝播します。光学式や導電率ベースの機器にとって障害となるものは、ここでは問題になりません。

温度は測定の一部
各センサーはプロセス温度も取得し、その音速への影響を直接補正します。これにより、吸収器と再生器の切り替えにも対応できます。

媒体に応じた材質
塩化物を含む溶液は標準ステンレス鋼を侵します。そのため、接液部品はチタンまたはハステロイでも製作し、代替としてコーティング仕様も提供します。

センサーと評価装置を分離設置可能
コントローラーへの接続はデジタルで、最大1,000 mまで耐ノイズ性があります。表示場所は測定場所である必要はありません。

プロセスでの測定値

LiquiSonic® コントローラーは現在値を現場に表示し、同時に制御システムへ送信します。1台の装置に最大4つのセンサーを接続でき、たとえば同一回路内の希薄塩水と濃厚塩水を測定できます。

主要な値を前面に表示
濃度は大きく表示され、離れた場所からでも単位付きで読み取れ、温度も併記されます。

限界値を視覚的に表示
バー表示により、値が許容範囲内のどこにあるか、警告限界までどれだけ余裕があるかを示します。

瞬間値ではなくトレンド
トレンド表示により、限界に達するずっと前に塩水が逸脱しつつあるか、その方向はどちらかが分かります。

技術的背景

測定量としての音速

溶解した塩化リチウムは水の密度と圧縮率を変化させ、それにより音の伝播速度が変わります。送信器と受信器は固定された幾何配置にあるため、伝播時間から絶対値が得られます。この値はドリフトせず、定期的な再調整も不要です。音速と温度から濃度への対応関係は、お客様の具体的な溶液向け製品データセットとして設定します。

回路内の気泡

再生器、ポンプ周辺、減圧段の後では、塩水がしばしばガスを伴います。超音波測定は密度ベースの方法よりもそれにかなり強いですが、それでも上限はあります。気泡は受信信号を特徴的に変化させます。センサーはそれをある程度まで検知し、誤った値を黙って出力する代わりに通知します。

塩水中の共存成分

純粋な LiCl 水システムは単純なケースです。未加工の塩水またはリサイクルからの随伴塩が既知の狭い制限内に留まる場合、これは設計で考慮されます。 2 番目の成分の変動がより大きい場合は、追加の測定変数を使用して、同じ担体媒体中の 2 つの溶解物質の含有量を個別に決定できます。あなたの分析に基づいて、あなたのケースにこれが必要かどうかを事前に明らかにします。

インライン測定がもたらすもの

研究室が少なくなり、規制が増える
  • 定期的なサンプルと滴定の必要性が少なくなります
  • 再投与は経験に基づくのではなく測定値に基づいています
  • オープンコンテナにサンプリング用のスタッフがいない
エネルギーと塩分を節約する
  • 蒸発と再生は必要な範囲までのみ行われます
  • ターゲット密度の安全マージンを削減できる
  • 拒否されるアプローチが少なくなり、リチウムの損失が少なくなります
施設は引き続き無料です
  • 飽和状態に近づいていることが早い段階で明らかになる
  • 熱交換器のフラッシングとクリーニングのダウンタイムを短縮
  • 品質検証と監査のための完全な記録

システムに合わせた設計

材料
当社はさまざまな材料からセンサーを製造しています。ステンレス鋼に加えて、チタンやハステロイは、LiCl ブラインなどの塩化物含有媒体や、PFA、ETFE、Halar などのコーティングに特に適しています。どのバリアントが適しているかは、濃度、温度、および付随する物質によって異なります。あなたの分析を教えてください。素材を推奨します。

インストール

  • 設置長さは数センチメートルから数メートルまで
  • 規格に従ったフランジ、ネジ山、クランプ接続
  • 狭いラインおよびコンテナ設置用のアダプター
  • 通常の要件に対応する Ex バージョンも利用可能

特別なデザインとOEM
適合する標準バリエーションがない場合は、たとえ少量のシリーズマシンであっても、お客様の設置状況に合わせて設計を設計します。

概要
測定範囲、精度、許容温度と圧力レベルは設計と用途によって異なり、相互に影響します。私たちはお客様と一緒にセンサーを設計し、お客様のプロセスに信頼できる値を提供します。

  • 測定原理: 超音波通過時間測定、温度補償、インライン
  • 測定変数: LiCl濃度、温度、気泡などの障害の兆候
  • 材料: ステンレス、チタン、ハステロイ、媒体別コーティング
  • インストール: 用途に応じたパイプ、コンテナまたはバイパス、長さと接続
  • インターフェース: アナログおよびデジタル出力、Modbus、Profibus、Profinet、Ethernet/IP
  • メンテナンス: メンテナンスフリー、工場校正、摩耗部品なし

LiClが測定される場所

リチウムの採取と精製

吸着工程からの溶出液、洗浄液、さらに後続処理用の供給工程までの濃縮段階。センサーは、誰かがサンプル採取をしなくても目標濃度に達した時点を示します。

乾燥と空調

液体乾燥剤としてのLiClブライン。希薄ブラインと濃厚ブラインを個別に測定できるため、吸収器と再生器を相互に最適化して運転できます。

冷却および吸着回路

塩分を含む熱媒体および吸収設備。漏れや凝縮水による希釈を、防凍性能や冷却性能が低下する前に検知できます。


お客様のアプリケーションをご説明ください。技術的な打ち合わせのためにご連絡いたします。
ご一緒に前提条件と可能な解決策を明確にします。

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すでにSensoTechの機器を使用していますか? *
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35年以上にわたり濃度測定を専門としています

SensoTechはマクデブルク=バールレーベンでインライン分析測定技術を開発・製造しています。LiquiSonic® システムは世界中で、酸・アルカリ用途、化学分野、食品製造、半導体製造で使用されています。

35年以上

年の経験

50以上

世界の国々

ISO 9001

品質認証取得済み


よくある質問

測定しているのは濃度ですか、それとも密度ですか?

測定しているのは音速であり、出力されるのはお客様が必要とする値です。塩化リチウムと水からなる二成分系では、そこからwt%の濃度を導き出せますし、同様に密度として表示することも可能です。純粋な密度測定とは異なり、この信号は質量分布に依存せず、混入したガスに対しても大幅に影響を受けにくい特長があります。

塩化物を含む媒体では、センサーはどの材質ですか?

センサーはさまざまな材質で製作できます。LiClブラインでは、標準的なステンレス鋼は濃度や温度によって孔食やすきま腐食を起こしやすいため、その場合はチタンまたはHastelloyを使用します。代替としてPFA、ETFE、またはHalarコーティングも可能です。選定はお客様の媒体分析に基づいて行います。

LiCl溶液が許容範囲から外れていることは、どうすれば分かりますか?

多くの場合、結果として現れる兆候で分かります。吸着性能が低下したり、再生器がより多くの蒸気を必要としたり、熱交換器に塩が析出したりします。その時点では、すでに数日経過していることも少なくありません。連続測定であれば、追加投入や再生条件の調整がまだ可能な段階で、その変化を早期に把握できます。

ブラインにガスが混入して流れていても測定できますか?

ほとんどの場合、可能です。超音波方式は密度ベースの測定よりもはるかに高いガス含有率に対応できますが、それでも限界はあります。その範囲内であれば、混入したガスを信号の変化から検出し、注意情報として出力できます。どの程度のガス量まで測定点が対応できるかは、設置位置や流れの状態によって異なります。これは設計時に確認します。

NaCl、KCl、CaCl₂のような共存塩はどうなりますか?

それらが既知の狭い範囲内に収まっていれば、製品データセットに反映され、LiCl濃度は信頼性を保てます。第二成分の変動が大きい場合は、追加の測定量を用いることで、同じ溶媒中の2種類の溶解物の含有量を個別に測定することも可能です。分析値の変動範囲をお送りいただければ、どの方法が適しているかをご案内します。

これは実験室での滴定に置き換わりますか?

役割分担が変わる、というのが正確です。インライン測定が継続的な監視と制御を担い、実験室は基準確認と承認を担当します。実際には、現在の含有量に関するすべての確認をサンプル採取で行う必要がなくなるため、定期サンプルの数は大幅に減少します。

新しい測定値はどれくらいの速さで得られますか?

秒単位です。回路や濃縮段階における濃度変化の把握には十分すぎるほど速く、突発的な真水の流入のような短時間の異常も可視化できます。

これらのセンサーには防爆仕様もありますか?

はい。爆発性雰囲気のあるエリア向けに対応した仕様をご用意しています。一般的な要求には対応可能です。ゾーン区分と必要な認証をご提示いただければ、それに適した仕様をご提案します。

センサーは定期的に校正する必要がありますか?

いいえ。測定ギャップの形状は固定されており、伝搬時間測定は絶対値を提供します。変化しうる膜、窓、可動部品はありません

センサーはラインに適合しますか?

原則として、はい。フランジ、ねじ、クランプのバリエーション、さまざまな取り付け長さ、小さな断面やコンテナへの取り付け用のアダプターがあります。狭いスペース向けの特別なデザインも設計します。

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