科隆案例 | 測量濃硫酸稀釋的流量和濃度

理想的生產用硫酸濃度為 70%。因此，該公司建立了一條自動化的控制回路，以稀釋儲罐中的高濃度硫酸。在靜態混合器中，硫酸被脫鹽水稀釋到所需濃度。這就要求 — 密切監測稀釋和未稀釋硫酸溶液的濃度和流量，并對脫鹽水的配比進行控制。

鑒于濃硫酸具有很強的腐蝕性，通常是采用非侵入性的核子密度計來測量流量和濃度。但是，核廢料處理、安全培訓、文件和審計方面的高昂代價，已經超過了該技術的益處。

因此，客戶正在尋找一款免維護、可靠，且長期穩定的替代方案 — 摒棄核子密度計，即可實現整個稀釋過程的自動化。所選儀表需承受強腐蝕性的 H2SO4 溶液，并在稀釋前后準確地測量在線濃度和流量。此外，該化學品公司還計劃安裝一臺測量脫鹽水配比的流量計，以達到理想的硫酸濃度。

該公司選擇了一款組合式的解決方案，使用兩臺 OPTIMASS 7400 科里奧利質量流量計來測量硫酸，以及一臺 OPTISONIC 3400 超聲波流量計來測量脫鹽水。OPTIMASS 7400 科里奧利質量流量計，設計用于化工應用。它的單直管由鉭材制成 — 一種高度耐酸和耐腐蝕的材料。科隆流量計，提供已稀釋和待稀釋（濃度分別為 70%、88...98%）兩種硫酸溶液的在線濃度和流量。這兩臺儀表，都配備了現場分體型（F）信號轉換器。流量計選配了伴熱夾套，將酸液保持在一個穩定的溫度，以免受到溫度的影響。采用了耐腐蝕的鉭鍍層法蘭（分別為 DN15 和 DN25）進行安裝。

鑒于稀釋過程會引起放熱反應，用于測量稀釋后 H2SO4 的質量流量計，被安裝在一臺熱交換器的后方，以消除反應熱對測量的影響。該流量計的測量結果，被用作主控制變量，用于設置控制閥，將合理配比的脫鹽水和高濃度的 H2SO4 溶液輸送到混合器。測量高濃度硫酸的質量流量計，主要監測進入混合器的流量（0...3000 kg/h）。為了形成閉環控制回路，通過 OPTISONIC 3400 C 超聲波流量計來測量脫鹽水的流量。其讀數，被用來控制靜態混合器供應管道中閥門的開關。這款 3 通道的超聲波流量計，配備了 DN25 的不銹鋼測量管。對其進行保溫，以保持稀釋過程中所需的介質溫度。

客戶利益

借助科隆流量計，可以連續地供應所需濃度的H2SO4 — 令客戶從持續穩定的過程中受益。所需的配比，可以通過 OPTIMASS 7400 準確可靠地在線確定。無需昂貴的核子密度計，也不需要反復的、高成本的輻射安全培訓和審計。因此，客戶可以逐年節省資本支出 — 對科里奧利質量流量計的投資，很快就收到了回報。OPTIMASS 7400 質量流量計設計用于長期運行，所以采用了耐酸的鉭材測量管，可以提供高重復性和長期穩定的流量和密度/濃度測量。它還提供豐富的診斷信息，并集成了溫度監測功能，這使得科里奧利流量計比核子密度計的用途更為廣泛。

OPTISONIC 3400

超聲波流量計，適用于過程應用中的液體介質

• 高精度三聲道超聲波流量計：寬量程比、免維護、無壓損

• 超低溫（-200°C/-328°F）和高溫（+250°C/+482°F）系列；高粘度系列（粘度Max高可超過 1000 cSt）

• 法蘭口徑：DN25…3000 / 1…120"，壓力等級Max高 PN200 / ASME Cl 1500；可選焊接型過程連接

• 3 x 4…20 mA、HART®、Modbus、FF 或 Profibus-PA/DP