Drukmeting speelt een centrale rol in de chloorproductie, het is een veiligheidskritisch proces. Dit komt doordat chloor zeer reactief is en daarom gemakkelijk explosies kan veroorzaken in combinatie met organische stoffen. Het is dus belangrijk om alle productiestappen nauwkeurig te controleren om schade aan mens en milieu te voorkomen. Daarom maken membraandichtingssystemen het verschil bij het meten van de procesdruk. Deze gelaste eenheden van membraandichting en meetinstrument bieden zowel de duurzaamheid als de vereiste nauwkeurigheid.
Daarom raadt de Europese fabrikantenvereniging Euro Chlor ook aan om een procesaansluiting via membraandichtingen te implementeren voor drukmeting in de chloorproductie. Bij het ontwerpen van een membraandichting moeten gebruikers ervoor zorgen dat alle natte onderdelen gemaakt zijn van chloorbestendige materialen. Tantaal, Hastelloy®C276 en titanium, maar ook kunststoffen zoals ECTFE zijn mogelijke materialen, afhankelijk van de toepassing. De vulvloeistof van het systeem moet in elk geval inert zijn, d.w.z. inert voor reactie met de meeste stoffen, wat bijvoorbeeld geldt voor halokoolstofolie.
Chloor-alkali-elektrolyse in het energiebesparende diafragmaproces
Chloor wordt verkregen uit natriumchloride en water via chlooralkali-elektrolyse. In het proces ontstaan twee bijproducten: waterstof en natronloog. Succesvolle elektrolyse vereist daarom de scheiding van anode en kathode zodat chloor en waterstof niet samen een explosief mengsel vormen. Daarom gebruikt de industrie meestal het energiebesparende diafragmaproces voor elektrolyse. Dit betekent dat er een speciaal, extreem dun membraan tussen de anode en de kathode wordt geplaatst, waardoor alleen positieve natriumionen kunnen diffunderen.
Drukmeting tijdens chloorproductie op basis van elektrolyse is een complexe taak
Voor drukbewaking tijdens elektrolyse: De membraandichtingen van de verschildruktransmitter model DPT-20 hebben membranen van goud en tantaal
De vereisten voor drukmeting bij chloorproductie op basis van elektrolyse zijn complex. Het installeren van druktransmitters op de twee kamers van de installatie alleen is niet voldoende. Het is cruciaal om het drukverschil tussen de kamers te bepalen. Dit komt omdat het gevoelige membraan alleen intact blijft als de drukcondities in balans zijn. Veranderingen in het drukverschil moeten daarom onmiddellijk worden gedetecteerd, zodat het proces onmiddellijk kan worden gestopt als er een fout optreedt.
Zeer nauwkeurige verschildruktransmitters met twee membraandichtingen zijn speciaal gemaakt voor deze taak, bijvoorbeeld het WIKA model DPT-20, met een nauwkeurigheid van 0,1 procent van het meetbereik. Gezien de kritieke omgeving moet het instrument een goedkeuring hebben voor gevaarlijk gebied. Afhankelijk van de meettaak zijn de membraandichtingen van de drukverschiltransmitter verschillend ontworpen: chloormeetlocaties moeten een tantaalmembraan hebben, waterstofmeetlocaties hebben een membraan met een met goud vergulde laag nodig.
Andere processen in de chloorproductie kunnen het membraan aantasten
Elektrolyse is bij lange na niet de enige processtap in de chloorproductie die een zeer betrouwbare drukmeting vereist. Bij sommige processen kan schade aan de membraandichting echter nooit volledig worden uitgesloten. Hoewel membraanafdichtingen worden gemaakt in overeenstemming met de procesomstandigheden, kunnen ze beschadigd raken door onverwachte overdruk of corrosie van aanhangende deeltjes. Ongewenste vervorming kan het meetresultaat ernstig verstoren. Bovendien zou een membraanbreuk ervoor zorgen dat de vulvloeistof van het systeem in het proces terechtkomt en de chloorkwaliteit aantast.
Membraandichtingssysteem met membraanbewaking op bijzonder kritieke punten
Het model DMS27 membraandichtingssysteem met ingebouwde membraanbewaking zet de drukbewaking betrouwbaar voort, zelfs in het geval van een membraanbreuk. Het proces blijft gesloten totdat de schade is hersteld
Dergelijke schade op bijzonder kritieke punten in het proces kan worden voorkomen door een membraandichtingssysteem met ingebouwde membraanbewaking te gebruiken. In dit door WIKA ontwikkelde systeem – specifiek het model DMS27 in het geval van chloortoepassingen – heeft de membraandichting twee membranen boven elkaar. De ruimte ertussen wordt geëvacueerd en het resulterende vacuüm wordt gecontroleerd door een sensor. Als het proceszijdige membraan beschadigd raakt, neemt het tweede membraan het over. Het vacuümverlies wordt tegelijkertijd geregistreerd en er wordt een elektronisch alarmsignaal verzonden wanneer de kritische waarde wordt bereikt. De procesdruk blijft betrouwbaar bewaakt tot een vervangend instrument is geïnstalleerd. Bovendien is er geen risico op verontreiniging door lekkende vulvloeistof.
Opmerking
Meer informatie over de drukverschiltransmitter DPT-20 en het membraandichtingssysteem DMS-27 vindt u op de WIKA website. U vindt hier ook een overzicht van de WIKA-meetoplossingen voor de chemische industrie en de branchespecifieke brochure. Als u vragen heeft, zal uw contact u graag helpen.
Lees ook onze berichten
Roestvrijstalen manometer in veiligheidsuitvoering: Selectiegids
Scheidingsmembraansysteem detecteert niveau in PTA-reactoren
Drukmeetsysteem tegen vluchtige methaanemissies
Opbindthermometer of inschroefthermometer? Temperatuurmeting van pijpleidingen
Duurzame nauwkeurigheid voor scheidingsmembraansystemen in vacuümprocessen
Opbindthermometer of inschroefthermometer? Temperatuurmeting van pijpleidingen