摘要:根據磷酸濃縮冷凝水電導率瀏定中的經驗教訓,介紹電導儀的瀏童原理,安裝位置的確定,線纜數設及參數設定,電導儀的標定、使用及維護。
關鍵詞:磷酸濃縮;冷凝水;電導率;電導儀
中圖分類號:TQ 056.1 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1007- 6220(2006)06- 0056- 02
石墨換熱器是磷酸濃縮系統的核心設備,磷酸在管程中循環,蒸汽由殼程流過,通過熱交換以達到提高磷酸酸濃的目的。蒸汽經過石墨換熱器后形成冷凝水,用電導儀測量冷凝水電導率的大小,可以監測石墨換熱器的運行情況,如是否有酸滲漏,石墨管是否有堵塞等,同時可以根據電導率數值的大小對冷凝水進行分類使用,達到節約用水的目的。以下簡單介紹電導儀的安裝與使用情況。
1 電導儀的測f原理
電導儀是利用溶液中電解質的電導性能與其濃度成比例關系這一原理構成的儀器。電導率定義為溶液的導電能力,溶液導電的載體是離子(如溶解的鹽或酸),電導儀采用兩個間距固定的電極,在兩電極間加一個交流電壓源測量流過的電流,該電流的大小直接反映了溶液的電導率。
2 電導儀的安裝
分析儀器的安裝十分重要。電導儀安裝位置的選擇及取樣方式合適與否,直接影響測量的正確性和準確性。
電導儀安裝應注意以下幾點:
1) 不能安裝在彎管、閥門、T型管、接頭等容易產生振動的物體后面;
2) 避免安裝在陽光直射的地方,防止溫度升高造成虛假溫度補償,影響測量精度;
3) 測量介質避免為氣液兩相混合流;
4) 遠離磁場。
石墨換熱器的冷凝水溫度在70-80"C,流速大,并伴有蒸汽。在電導儀現場安裝中,我們進行了多次改造,現使用安裝情況如圖1。對現場電導儀的安裝改造過程如圖2。

圖 2a 的 缺點是測量腔不能充滿,冷凝水對電極沖刷大,測量誤差較大。
圖 2b 的 缺點是測量腔太短,使用中會產生如沸騰水間歇的“璞”“璞”現象,測量波動大。
圖 2c 的 缺點是測量腔直徑小,有少許金屬屑就會造成電極與測量腔壁短路。
圖 1的 優 點:
1) 電導儀中充滿冷凝水,無蒸汽,不產生脈動現象;
2) 溫度降低,且變化范圍小,溫度補償穩定;
3) 測量腔管徑增大,長度增加,克服了有少許金屬屑就會使電極與測量腔壁發生短路的現象。不足之處是稍有測量滯后,但通過減小阻尼系數和濾波系數,可以滿足工藝生產需要。
3 電導儀的線纜敷設及參數設定
1) 線纜敷設。安保器主要作用是限制能量,使足以引起爆炸的能量不致進人危險場所。同時向二線制變送器提供DC24V電源,并把來自變送器的信號轉換成4^-20mA電流或1-5V電壓信號作為輸出。在現場應用中,安保器向電導儀提供工作電源,同時將來自電導儀的信號轉換為兩路:一路為1-5V,作為記錄儀的輸人,記錄儀的輸出觸點帶動報警器進行聲光報警;另一路4^-20 mA,作為變頻器輸人,控制泵的開啟與關閉,完成系統的聯鎖,見圖3。

安保器與電導儀間的敷設線纜盡量采用同軸電纜,以克服線間電容影響和電磁干擾,并且電導儀須可靠接地。
2) 參數設定(以德國寶德產品為例)。參數設定包括菜單語言、工程單位、電池常數、溫度補償方式、4~ 20mA對應范圍、阻尼系數等的設定。
注意 :
1) 傳感器的電池常數值必須與儀器銘牌標注一致,不可更改。
2) 溫度補償。參考溫度是25`C,一般選自動補償,在自動補償菜單中,有NaOH,N aCl,H2SO4,HNO:幾種對應溶液,按對應介質選取,若無法對應某一項,選NaCl即可,它適用于質量濃度0.5 m g/L至270 mg/L的溶液。
4 電導儀的標定
4.1 溶液標定法
在實驗室中用很純的KC1配制成不同濃度的溶液,在對應的溫度下,不同濃度KCl溶液的電導率可由表查出,用電導儀測量,一一對應即可計算出測量誤差。

按公式 R =K/S計算出理論上電導率對應的電阻值,校驗點在量程范圍內均勻選取,一般不少于5個點,用標準電阻箱將電阻加在兩電極間,根據顯示的電導率數值即可計算出測量誤差。
5 電導儀的維護
一般利用磷酸熱洗時間,用50 a H Cl溶液清洗電極后,用蒸餾水沖洗干凈,并對電極進行烘干除濕,保持電極無異物粘附即可。
6 電導儀的應用
2005年12月,我廠電導儀測量值波動較大,有時一個班會頻繁報警并造成泵跳閘十幾次,無法正常使用冷凝水。為此,我們對電導儀反復檢查,并與另一臺便攜式電導儀比對,用質檢中心分析的濃度數值進行換算,多次取樣核對,確認電導儀測量無誤。經過近1個月的反復試驗,證實石墨換熱器有滲漏現象,在中部壓力波動大的情況下,管內外壓力不平衡造成的冷凝水帶酸。由于電導儀系統的準確測量和及時報替聯鎖,帶酸冷凝水沒有進人再利用工序,設備免受腐蝕破壞。同時對新石墨換熱器的購置提供了一定的理論依據。在2006年6月份新石墨換熱器投人使用前,利用電導儀控制系統,加強對石墨換熱器中部壓力和蒸汽量的控制,正常進行了冷凝水再使用,保證了生產需要。