pH- und ORP-Messung bei der Entsalzung von Meerwasser
Flüssigkeitsanalyse in der Wasser- und Abwasserbranche
Verlängerte Lebensdauer von pH-/ORP-Sensoren
Bei der Entsalzung werden gelöste Mineralsalze aus Meerwasser und Brackwasser entfernt, um das Wasser für den menschlichen Konsum aufzubereiten. Die meisten großen Märkte setzen heute anstelle energieintensiver Verdampfungs-/Destillationsverfahren die Separation durch Umkehrosmose (Reverse Osmosis, RO) mit Membranen ein, da bis zu 99 % der gelösten Feststoffe in Meerwasser durch RO-Membranen getrennt werden können. Die meisten RO-Membranen bestehen heutzutage aus Polyamiden und können pH-Werte zwischen 2 und 10 bewältigen. Freies Chlor, das in der Einlaufstrecke als Biozid in den Meerwasserstrom eingespritzt wird, kann Beschädigungen hervorrufen. Aus diesem Grund wird Natriumsulfit direkt vor den RO-Membranen eingebracht, um freies Chlor zu entfernen. Freies Restchlor (Residual Free Chlorine, RFC) ist ein Oxidationsstoff, der ein Redox-Potenzial von ca. 500–700 mV hat. Die RFC-Eliminierung kann durch eine Natriumsulfitpumpe geregelt werden, bis der Redox-Wert 50–350 mV erreicht. Darüber hinaus kann auch der pH-Wert überwacht werden. Der Rosemount 389 pH/ORP-Sensor verfügt über ein Dreifach-Diaphragma und eignet sich hervorragend zur Verzögerung einer Vergiftung der Referenzelektrode durch Chloridionen in Meerwasser, was zu einer längeren Lebensdauer des pH-Sensors führt.
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Entsalzung und pH/Redox-Messungen mit Rosemount pH/ORP-Sensoren und Messumformern
Welcher pH-Sensor ist geeignet?
Die Referenzelektrode in einem pH-Sensor bietet unabhängig vom Prozess ein stabiles Spannungspotential. Die Referenzelektrode verschlechtert sich im Laufe der Zeit, so dass sie ggf. ausgetauscht werden muss. Der Rosemount 389 pH/ORP-Sensor enthält drei Diaphragmen zur Verzögerung einer Vergiftung der Referenzelektrode durch Chloridionen im Meerwasser, während der Rosemount RBI pH-Sensor über fünf Diaphragmen verfügt.
Für einen bestimmten Prozess kann mehr als ein pH-Sensortyp ausgewählt werden. Während viele pH-Sensoren nach der Verwendung entsorgt werden, können einige pH-Sensoren repariert und wiederverwendet werden. Der Rosemount 3500P pH/ORP-Sensor enthält nur zwei Diaphragmen, aber das erste Diaphragma und das Referenzelektrolyt können ersetzt werden.
Dieses Video beschreibt den Wartungsprozess und erleichtert die Entscheidung zwischen einem austauschbaren und einem reparierbaren Sensor.
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Entsalzung durch Verdampfen
Ältere Entsalzungsanlagen nutzen noch das Verdampfungsverfahren. Meerwasser wird grob gefiltert, um Feststoffe zu entfernen, und dann in einem Aufbereitungstank mit Säure kombiniert. Das behandelte Meerwasser wird in einem Verdampfer erhitzt und der entstehende Dampf wird als Frischwasser gesammelt und rekondensiert. Der Rosemount 389 pH-Sensor verfügt über ein Dreifach-Diaphragma und kann während des gesamten Prozesses zur Überwachung des pH-Werts verwendet werden und so die Reduktion von Kalkbildung auf heißen Oberflächen ermöglichen.
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Redox-Messung
Der Rosemount 389 ORP-Sensor enthält ein Platinband, das Elektronen aufnehmen und in die Lösung abgeben kann. Im Laufe der Zeit bildet sich ein Millivolt-Potenzial über das Platinband, das dem Redox-Potenzial der Lösung entspricht. Erfahren Sie mehr über die Grundlagen der ORP-Messung.
Oxidationsstoffe wie freies Chlor, Ozon und Sauerstoff erzeugen positive Redox-Werte, während Reduktionsmittel wie einige organische Verbindungen negative Werte produzieren.
Das Sensorelement des pH-Sensors ist das pH-Glas, während das Sensorelement des Redox-Sensors das Platinband ist. Die übrigen Elemente beider Sensoren sind gleich, einschließlich der Referenzelektrode.
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Produktlösungen
Der RBI pH-Sensor wurde für eine verlängerte Lebensdauer in Anwendungen mit Sulfiden entwickelt, wie sie typischer Weise in Gaswäschern vorkommen.
- Maximierung der Lebensdauer des pH-/ORP-Sensors mit Mehrfachklammertechnik-Referenz
- Hohe Chemikalienbeständigkeit des robusten Kynar® Gehäuses
- Ausführung für Wechselarmaturen zur Verwendung mit Kugelventil
Messbereich
pH-Sensor: 0 bis 14
ORP-Sensor: -1500 bis 1500 mV
ORP-Sensor: -1500 bis 1500 mV
Werkstoffe
Mediumberührte Werkstoffe: Kynar®, Titan (nur 547 Wechselarmatur), poröses PTFE, Holz, Glas und wahlweise EPDM, Viton™ oder Kalrez®
Max. Temperatur
248 °F (120 °C) bei 40 psig (276 kPa [abs])
Die Rosemount 389 pH-/ORP-Sensoren mit integriertem Kabel sind in einem spritzgussgefertigten Tefzel™ Gehäuse mit Viton™ O-Ringen untergebracht, wodurch jeder Sensor praktisch unverwüstlich und chemisch resistent ist. Die vollständige Verkapselung verhindert Leckagen oder Probleme mit hoher Luftfeuchtigkeit, die üblicherweise bei anderen pH/ORP-Sensorausführungen auftreten. Die vereinfachte Konstruktion ist auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt und erfordert weder eine Elektrolytnachfüllung (KCl) noch wartungsintensive Fehlersuche.
- Triple-Junction-Referenzelektroden verlängern die Lebensdauer der pH-/ORP-Sensoren und schützen vor Vergiftung durch im Prozess vorhandene Ionen wie Ammoniak, Chlor, Zyanide und Sulfide
- Rissbeständiges Glas verbessert die Leistungsmerkmale und verlängert die Lebensdauer
- Lieferbar mit optionaler Glaselektrode für Anwendungen mit hohen pH-Werten
Temperaturbereich
0 – 85 °C (32 – 182 °F)
Max. Betriebsdruck
790 kPa (100 psig) bei 65 °C (150 °F)
Werkstoffe
pH-Sensorgehäuse: Tefzel™pH-Elektrode: GlasORP-Elektrode: PlatinDiaphragma: KeramikO-Ring: Viton™
Der Rosemount 1058 Zweikanal-Messumformer sorgt in einer Vielzahl von industriellen, kommunalen und gewerblichen Anwendungen für zuverlässige Flüssigkeitsanalysemessungen. Es handelt sich um einen Vier-Leiter-Analysator, der eine Multiparameter-Flüssigkeitsanalyse für digitale und analoge Sensoren bietet, mit Eingängen für pH/ORP-, ISE-, Durchfluss-, Leitfähigkeitssensoren (conduktiv und induktiv), Trübungssensoren und amperometrischen Sensoren (gelöster Sauerstoff, Chlor und Ozon).
- Unterstützt die kontinuierliche Messung von Flüssigkeitsanalyseeingaben von einem oder mehreren Sensoren.
- Jeder Sensorkanal ist unabhängig konfigurierbar und unterstützt eine große Auswahl an digitalen und analogen Flüssigkeitsanalysesensoren, einschließlich pH-Sensoren, ORP-Sensoren, Leitfähigkeitssensoren, Sensoren für gelösten Sauerstoff, Chlorsensoren, Trübungssensoren und mehr.
- Technisches Polymergehäuse mit Schutzart IP66/Typ 4X mit Universal-Montageoptionen bietet eine zuverlässige und einfache Installation im Innen- und Außenbereich.
Gehäuseschutzart
PBT. Typ 4X, IP66
Abmessungen
Insgesamt 160 x 157 x 140 mm (6,3 x 6,2 x 5,5 in.); Ausfräsung 138,4 x 138,4 mm (5,45 x 5,45 in.)
Gewicht
1,5 kg (3 lb)
Der Rosemount 1066 Einkanal-Messumformer unterstützt kontinuierliche Messungen der Flüssigkeitsanalyse: pH-Sensor, Leitfähigkeitssensor, Chlorsensor, Sensor für gelösten Sauerstoff oder Ozonsensor. Das Design erlaubt den einfachen Zugang zum Inneren und leichten Anschluss der Kabel. Das große Display sorgt für hervorragende Sichtbarkeit des Messwerts und der Parameter. Praktischerweise werden Echtzeit-Prozessvariablen im Zuge der Programmierung und der Kalibrierungsroutinen kontinuierlich angezeigt.
- Schnellstart-Programmierung ermöglicht eine schnelle und einfache Installation
- Ex-Zulassungen für FM, CSA und ATEX/IECEx Eigensicherheit
- Digitale HART®- oder FOUNDATION™ Feldbus-Kommunikation bietet Einblick in Prozessparameter
Spannungsversorgung
Die Versorgungsspannung an den Messumformer-Anschlussklemmen muss mindestens 12,7 VDC betragen. Bei der Versorgungsspannung ist der Spannungsabfall über das Kabel sowie der für die HART®-Kommunikation erforderliche externe Bürdenwiderstand (250 Ω) zu berücksichtigen.
Gewicht
1 kg/1,5 kg (2 lbs/3 lbs)
Kommunikationsprotokoll
HART™ Kommunikation und Diagnose: PV, SV, TV und 4V zuweisbar, Temperatur
