在線鈣離子分析儀在化工廠中的應(yīng)用場(chǎng)景介紹

一、化工工藝用水預(yù)處理監(jiān)測(cè)

1. 原料水硬度控制

• 場(chǎng)景：化肥生產(chǎn)、合成氨、甲醇制備等工藝的原料水（地下水、地表水）。

• 問(wèn)題：鈣離子（Ca2?）與碳酸根、硫酸根反應(yīng)生成碳酸鈣（CaCO?）或硫酸鈣（CaSO?）沉淀，堵塞管道或催化劑床層（如合成氨變換爐催化劑）。

• 控制指標(biāo)：工藝水Ca2?通常需≤10mg/L（高壓工藝），通過(guò)上海玄天CAT-7800型在線鈣離子分析儀聯(lián)動(dòng)離子交換樹(shù)脂或反滲透（RO）裝置，實(shí)時(shí)調(diào)整軟化處理參數(shù)。

2. 精細(xì)化工合成用水

• 場(chǎng)景：制藥、染料、電子化學(xué)品等生產(chǎn)中的純化水制備。

• 影響：Ca2?作為雜質(zhì)會(huì)與反應(yīng)原料（如有機(jī)酸、絡(luò)合劑）生成沉淀，影響產(chǎn)品純度（如醫(yī)藥中間體要求 Ca2?≤0.1 mg/L）。

• 應(yīng)用：在RO膜或電去離子（EDI）設(shè)備后端安裝鈣離子分析儀，確保水質(zhì)滿足GMP或電子級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

二、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)防結(jié)垢監(jiān)測(cè)

1. 換熱器與反應(yīng)釜冷卻

• 場(chǎng)景：聚合反應(yīng)釜、蒸餾塔冷凝器、壓縮機(jī)冷卻器的循環(huán)水系統(tǒng)。

• 風(fēng)險(xiǎn)：Ca2?濃度過(guò)高（如＞200mg/L）結(jié)合高pH（＞8.5）易形成碳酸鈣硬垢，導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降30%以上，甚至引發(fā)設(shè)備腐蝕。

• 解決方案：

• 采用CAT-7800型鈣離子分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)Ca2?+電導(dǎo)率+pH，聯(lián)動(dòng)投加阻垢劑（如聚磷酸鹽），將Ca2?控制在 150~200mg/L；

• 當(dāng)Ca2?＞250mg/L時(shí)觸發(fā)排污，補(bǔ)充軟化水。

2. 循環(huán)水旁濾系統(tǒng)

• 場(chǎng)景：旁流過(guò)濾裝置進(jìn)出口水質(zhì)鈣離子監(jiān)測(cè)，評(píng)估過(guò)濾介質(zhì)（如石英砂、多介質(zhì)濾料）對(duì)Ca2?的截留效率。

三、廢水處理與回用中的硬度控制

1. 預(yù)處理軟化工藝

• 場(chǎng)景：含 Ca2?工業(yè)廢水（如煤化工濃水、氯堿廢水）的軟化處理。

• 工藝：通過(guò)投加石灰（Ca (OH)?）+ 碳酸鈉（Na?CO?）生成CaCO?沉淀，在線鈣離子分析儀監(jiān)測(cè)反應(yīng)后Ca2?濃度（目標(biāo)≤50mg/L），調(diào)整藥劑投加量。

• 標(biāo)準(zhǔn)參考：GB8978-1996 要求總硬度≤450mg/L，回用至循環(huán)水時(shí)需≤100mg/L。

2. 膜法廢水處理

• 場(chǎng)景：反滲透（RO）、納濾（NF）膜系統(tǒng)進(jìn)水監(jiān)測(cè)，防止Ca2?與硫酸根（SO?2?）形成 CaSO?結(jié)垢（溶度積 Ksp=7.1×10??）。

• 控制：當(dāng)Ca2?×SO?2?＞3×10??時(shí)投加阻垢劑，或增加軟化預(yù)處理。

四、化工反應(yīng)過(guò)程中的鈣含量監(jiān)控

1. 濕法冶金與萃取工藝

• 場(chǎng)景：鋁土礦拜耳法溶出液、鎳鈷錳萃取體系。

• 影響：Ca2?與苛性堿反應(yīng)生成氫氧化鈣（Ca (OH)?）沉淀，堵塞萃取槽或降低金屬離子萃取率。

• 監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶出液Ca2?（目標(biāo)＜50mg/L），超標(biāo)時(shí)調(diào)整苛性堿濃度或增加除鈣工序。

2. 電鍍與表面處理

• 場(chǎng)景：鍍鋅、鍍鎳槽液的清洗水，陽(yáng)極氧化工藝用水。

• 問(wèn)題：Ca2?與電鍍液中的絡(luò)合劑（如氨基磺酸鹽）反應(yīng)，導(dǎo)致鍍層粗糙、光澤度下降。

• 控制：清洗水Ca2?需≤50mg/L，通過(guò)在線鈣離子分析聯(lián)動(dòng)離子交換樹(shù)脂再生。

五、鍋爐與蒸汽系統(tǒng)水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)

1. 中高壓鍋爐給水

• 場(chǎng)景：化工廠自備熱電站、蒸汽鍋爐（工作壓力≥1.6 MPa）。

• 標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1576-2018要求高壓鍋爐給水Ca2?≤0.03mg/L，防止?fàn)t管結(jié)垢引發(fā)爆管風(fēng)險(xiǎn)。

• 方案：采用上海玄天CAT-7800型電極法在線鈣離子分析儀（檢測(cè)限0.01mg/L），搭配聯(lián)氨除氧劑投加系統(tǒng)，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

2. 廢熱鍋爐與余熱利用

• 場(chǎng)景：合成氨變換爐、甲醇合成塔配套的廢熱鍋爐，監(jiān)測(cè)爐水Ca2?≤0.1mg/L，避免高溫下結(jié)垢。

六、特殊化工場(chǎng)景的定制化應(yīng)用

1. 氯堿工業(yè)鹽水精制

• 場(chǎng)景：離子膜法電解食鹽水前的鹽水精制，去除Ca2?（目標(biāo)≤20ppb）以保護(hù)離子膜。

• 工藝：通過(guò)在線鈣離子分析儀監(jiān)測(cè)碳酸化反應(yīng)后Ca2?濃度，聯(lián)動(dòng)碳酸鈉投加量，確保鹽水硬度＜10ppb。

2. 聚合物生產(chǎn)中的水質(zhì)控制

• 場(chǎng)景：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）聚合反應(yīng)用水，Ca2?影響催化劑活性（如 Ziegler-Natta 催化劑）。

• 指標(biāo)：反應(yīng)用水 Ca2?≤5mg/L，通過(guò)在線鈣離子分析實(shí)時(shí)調(diào)整去離子水制備參數(shù)。

化工廠應(yīng)用特點(diǎn)與選型建議

化工廠中的在線鈣離子分析儀需結(jié)合耐腐蝕外殼及4~20mA電流輸出和RS485ModbusRTU通訊接口，實(shí)現(xiàn)與PLC/DCS系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，確保工藝安全與環(huán)保合規(guī)。