オンラインpHメーターを使用して二酸化チタンの製造プロセスのpH値を検出します
工業生産プロセス、特に二酸化チタンの製造プロセスにおける pH 値のオンライン検出では、pH 電極の汚染が pH 値の検出に影響を与えます。 この記事では、二酸化チタン製造のオンライン pH 検出について詳しく紹介します。 スラリー材料の pH 値検出、特に工業生産プロセスにおけるオンライン検出は、スラリーが pH 電極に付着して汚れやすいため、pH 値の検出が不正確になったり、場合によっては中断されたりするため、自動化の困難な点となっています。この種の化学生産における制御。 以下の設計と実用化により、工業生産におけるスラリー材料のオンライン pH 検出という困難な問題がうまく解決されます。
1. ルチル型二酸化チタンは、塗料、コーティング、プラスチックおよびその他の産業で広く使用されている二酸化チタン (TiO2) の製品の一種です。 ルチル型二酸化チタンの製造工程において、表面処理は重要な製造工程となります。 これは、一定量の異なる金属塩や他の水酸化物溶液を添加して二酸化チタン粒子の表面に金属酸化物の層をコーティングすることにより、二酸化チタンの物理的特性を変化させることです。 、化学的特性、さまざまな仕様、品種のルチル二酸化チタンを生成します。 表面処理プロセスにおいて、金属酸化物皮膜の形成と厚さの制御は、スラリーの温度、濃度、pH値と密接に関係しており、その中でもpH値の測定と制御はプロセス全体の制御の鍵となります。 当初の製造プロセスでは、手動によるサンプリング測定、分析、および添加剤の添加量と添加率の手動調整という時代遅れのプロセス操作モードが採用されていました。 この後進工程の運転モードを変えるために、表面処理の生産工程にDCS制御変革を施しました。 明らかに、DCS 制御システムでは、pH 値の重要なパラメータの取得、つまり pH 値のオンライン検出がシステム全体の困難です。
その理由は：
(1) プロセス全体における pH 値の変化は非線形であるため、検出には高精度と高速応答が必要です。
(2) このときのスラリー原料の主成分は平均粒子径0.25μmのTiO2であるため、スラリーの流動性が悪く付着力が強く、pH電極に付着しやすい電極を汚してしまいます。 検出精度が低下し、サンプリングポイントの決定と設定さえもブロックされます。 皮膜がpH計の電極を傷めます。
(3) 工業生産では、表面処理のプロセスは加熱コイルや撹拌装置を伴う 30m3 以上の反応器内で行われるため、サンプリングポイントの決定と設定が困難です。 したがって、pH測定システムの選択、構成、設置、使用方法が表面処理DCS制御システムの重要なポイントとなります。
2. 二酸化チタンの表面処理プロセスにおける pH オンライン測定システムの適用に関する上記の分析に基づいて、国内の二酸化チタン産業を調査し、適用に成功した前例がありません。その後、市場製品調査を実施します。 Chuanyi、Shangyi、Siemens、Omron、Endershaus (E plus H)、Mettler-Toledo などの国内外の有名な pH 計メーカーの pH 計の性能と特性をオンラインで分析および比較できます。測定システム。 最後に、オンラインで洗浄できる pH オンライン測定は、InPro4200pH 複合電極、pH2050e トランスミッター、InTrac777SLP/70/DN25N 伸縮式電極シース、メトラー トレド製 EasycIean150 洗浄システムで構成されています。 システム。 その特徴と機能は次のとおりです。
(1) 高分子電解質電極を使用すると、腐食性化学媒体中での電極の測定寿命を延長できます。 オープンダイヤフラムにより目詰まりを防ぎます。 電極には温度センサーが内蔵されており、温度測定と自動補正が可能です。 電極耐電圧、防爆。
(2) pH 発信器は、pH と温度のリアルタイム表示に加え、さまざまな通信インターフェースを介して 4-20mA (0-20mA) のアナログ信号と温度信号を出力できるため、便利です。 DCSなどの自動制御システムとの接続用、センサー診断機能、自動クリーニング機能を備えています。
(3) 格納式の電極シースは取り付けが簡単で、生産プロセスを中断することなく電極を持ち上げて洗浄できます。
(4) 自動洗浄システムにより、一定間隔で自動的にセンサーを洗浄し、センサーの寿命を延ばし、測定精度を向上させることができます。 自動洗浄システムは空気圧式で、空気源圧力は 0.6mPa です。 実際の使用では、0.4mPaで正常に動作します。 また、洗浄システムでは、Easyclean150 の手動洗浄ボタンを押すことでいつでも電極の洗浄を完了できるため、洗浄操作がより柔軟で便利になります。 システムは完成しており、洗浄水と圧縮空気のパイプはすべてソケットタイプのインターフェイスを採用しているため、設置が非常に便利で信頼性が高くなります。 使用前に、標準として pH 値が既知の緩衝液を使用して校正を実行し、電極を伸縮シースに挿入し、電極ケーブルを接続し、圧縮空気と水のパイプを出入りし、電源を入れて動作させます。通常は。 電極への測定媒体の汚れに応じて洗浄間隔と洗浄時間を任意に設定できるため、電極を定期的に洗浄でき、洗浄中にpH値の出力値をロックしてDCSへの干渉を回避できます。制御システム。
3. 実際の製造工程では、表面処理工程は加熱コイルと撹拌装置を備えた30m3の反応器内で行われます。 プロセス操作中、スラリーは約 70 度に加熱され、添加剤は反応器の上部から注入されます。 均一になるまで撹拌した後、材料の上面または反応器の底の出口でのサンプリング測定が代表的なものではなく、ケトル内の材料の実際の pH 値を反映できないことは明らかです。自動制御調整に誤差が生じます。 したがって、サンプリングポイントの場所の選択を考慮する必要があります。 30m3の大容量反応器では、「中央サンプリングと外部循環検出」という基本的な考え方を設計時に定め、反応器中央の物質を取り出してpH測定を行いました。
