Hướng dẫn toàn diện về đồng hồ đo lưu lượng hóa chất và axit
2025/09/23
Cách chọn lưu lượng kế phù hợp cho hóa chất ăn mòn và axit
Trong ngành công nghiệp chế biến hóa chất, việc đo lường chất lỏng một cách chính xác và quan trọng nhất là an toàn không chỉ là vấn đề hiệu quả mà còn là yêu cầu cơ bản. Thiết bị đo lưu lượng gặp phải một vấn đề khó khăn đặc thù với axit và hóa chất. Lựa chọn đúng thiết bị đo lưu lượng hóa chất là một trong những việc quan trọng nhất mà một kỹ sư có thể làm. Điều này là do một số axit rất ăn mòn và có thể làm hỏng các kim loại thông thường, trong khi những axit khác là dung môi quý giá cần được định lượng chính xác.
Đồng hồ đo lưu lượng axit và hóa chất
Lựa chọn sai có thể dẫn đến hỏng hóc thiết bị đo lưu lượng, rò rỉ nguy hiểm, sai lệch trong quá trình pha chế và tổn thất tài chính lớn. Hướng dẫn này cung cấp đầy đủ thông tin về các công cụ và vật liệu cần thiết để đo lưu lượng hóa chất và axit một cách chính xác. Chúng ta sẽ thảo luận về các vấn đề, xem xét các công nghệ đo tốt nhất cho công việc này và một số ứng dụng cụ thể, biến đây thành một hướng dẫn hoàn chỉnh cho bất kỳ ai cần đo các chất lỏng ăn mòn và khó đo.
Tại sao việc đo lường hóa chất và axit lại khó khăn đến vậy?
Việc xử lý hóa chất hoặc chất lỏng ăn mòn đòi hỏi nhiều hơn một lưu lượng kế tiêu chuẩn. Các vấn đề chính là:
Việc lựa chọn sai loại lưu lượng kế axit có thể gây ăn mòn ống cảm biến lưu lượng.
Ăn mòn: Đây là điều quan trọng nhất cần lo lắng. Axit mạnh hoặc chất lỏng và bazơ ăn mòn có thể nhanh chóng ăn mòn các kim loại như thép carbon, gây hỏng đồng hồ đo và rò rỉ nguy hiểm.
An toàn: Rò rỉ các hóa chất độc hại hoặc dễ cháy có thể gây nguy hiểm nghiêm trọng cho con người và môi trường.
Ngành công nghiệp hóa chất làm việc với đủ loại chất lỏng. Điều này bao gồm các dung môi loãng trông giống như nước, polyme nhớt, chất lỏng đông lạnh và chất lỏng ở nhiệt độ cao. Hơn nữa, việc xử lý các chất ăn mòn là phổ biến, bao gồm nhiều loại axit như axit clohydric, axit nitric và axit sulfuric, cùng với các hỗn hợp axit mài mòn, dung dịch kiềm và chất oxy hóa.
Yêu cầu về độ tinh khiết: Trong các lĩnh vực như điện tử hoặc dược phẩm, chất lỏng không được bị nhiễm bẩn bởi chính cảm biến lưu lượng.
Nền tảng của bất kỳ [đồng hồ đo lưu lượng kháng hóa chất] thành công nào là vật liệu cấu tạo nên cảm biến lưu lượng (hay còn gọi là các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng ăn mòn). Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng – bất kỳ bộ phận nào tiếp xúc với chất lỏng ăn mòn – phải hoàn toàn tương thích về mặt hóa học.
Thép không gỉ 316L: Một lựa chọn bền chắc, đa dụng cho các hóa chất, axit, dung môi và dầu có độ ăn mòn thấp.
Nhựa (PP, PVDF): Là lựa chọn tiết kiệm chi phí cho một số loại axit và bazơ nhất định, thường được sử dụng trong [đồng hồ đo lưu lượng tuabin cho chất lỏng ăn mòn] . Tuy nhiên, loại đồng hồ đo lưu lượng này không chịu được áp suất cao, áp suất bình thường đối với đồng hồ đo lưu lượng bằng nhựa dùng cho axit là khoảng 10bar.
Đồng hồ đo lưu lượng hóa chất với lớp lót PTFE/PFA
Lớp lót PTFE/PFA: Các polyme flo này được sử dụng làm lớp lót bên trong thân đồng hồ đo bằng kim loại. Chúng có khả năng kháng hóa chất gần như tuyệt đối và là tiêu chuẩn cho các đồng hồ đo lưu lượng từ tính hoặc lưu lượng kế ống kim loại trong các ứng dụng axit.
Đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis bằng vật liệu Hastelloy dùng cho axit
Hợp kim đặc biệt (Hastelloy, Tantalum, Titanium) : Đối với các hóa chất mạnh nhất mà thép không gỉ không đáp ứng được, các hợp kim này cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội. Ví dụ, Tantalum rất tốt để đo lưu lượng axit sulfuric hoặc HCl, Platinum dùng cho tất cả các chất lỏng ăn mòn, vật liệu Titanium có thể được sử dụng để đo nước biển, kali hydroxit, natri hydroxit, axit photphoric và các môi chất khác.
Hướng dẫn chi tiết về công nghệ đo lưu lượng hóa chất và axit
Không có công nghệ nào hoàn hảo cho mọi loại hóa chất. Việc lựa chọn phụ thuộc vào các đặc tính của chất lỏng (độ dẫn điện, độ nhớt, nhiệt độ, áp suất, sự hiện diện của chất rắn) và mục tiêu đo lường, cũng như ngân sách của người sử dụng.
Đồng hồ đo lưu lượng từ tính: Tiêu chuẩn cho hóa chất dẫn điện
Lưu lượng kế từ là lựa chọn tuyệt vời cho mọi hóa chất dẫn điện, axit hoặc soda, bao gồm hầu hết các axit và bazơ gốc nước. Chúng có thiết kế không bị cản trở và không có bộ phận chuyển động (lưu lượng kế toàn đường kính), giúp chúng có độ tin cậy cao. Đối với các ứng dụng đo lưu lượng ăn mòn, chúng được trang bị điện cực không phản ứng và lớp lót PTFE hoặc PFA bền, như được trình bày chi tiết trong hướng dẫn của chúng tôi về [lưu lượng kế điện từ cho chất lỏng ăn mòn] . Ngoài ra, chi phí của lưu lượng kế từ cũng rất thấp, điều này làm cho lưu lượng kế từ trở thành lựa chọn hàng đầu cho [ các ứng dụng định lượng hóa chất ].
Để đảm bảo độ chính xác và tuổi thọ của đồng hồ đo lưu lượng điện từ, việc lựa chọn vật liệu lớp lót và điện cực phù hợp là vô cùng quan trọng. Chúng tôi đã đăng tải một hướng dẫn lựa chọn toàn diện bao gồm các vật liệu phần tiếp xúc với chất lỏng phù hợp với nhiều loại axit, kiềm và môi trường hóa chất khác nhau. Tài liệu này cung cấp hướng dẫn chuyên môn bạn cần để lựa chọn vật liệu phù hợp nhất cho ứng dụng cụ thể của mình.
Đây là video cung cấp thêm thông tin về đồng hồ đo lưu lượng axit kiểu từ.
Đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis: Cho độ chính xác và tính linh hoạt tối ưu.
Khi độ chính xác là yếu tố then chốt, hoặc khi cần đo lưu lượng khối lượng, hoặc khi cần đo axit dạng huyền phù, đồng hồ đo Coriolis là lựa chọn tối ưu. Khả năng đo khối lượng trực tiếp giúp nó không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi về mật độ hoặc độ nhớt. Với các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng được làm từ thép không gỉ 316L, Hastelloy, hoặc thậm chí là Tantalum, nó có thể được cấu hình để xử lý một loạt các hóa chất ăn mòn cực kỳ đa dạng. Hướng dẫn [đồng hồ đo lưu lượng khối lượng chống ăn mòn] của chúng tôi sẽ đi sâu vào các tùy chọn vật liệu này.
Đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt: Sự lựa chọn tối ưu cho khí ăn mòn
Để đo lưu lượng khối lượng khí, đồng hồ đo lưu lượng khối lượng nhiệt là tiêu chuẩn công nghiệp. Đối với các ứng dụng liên quan đến khí ăn mòn, các cảm biến lưu lượng khối lượng khí này được chế tạo bằng vật liệu chuyên dụng. [Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng nhiệt cho khí ăn mòn] của chúng tôi được thiết kế để xử lý các môi trường khí khó khăn một cách an toàn và chính xác, chẳng hạn như đo lưu lượng khí sinh học, không khí axit hoặc khí Cl2 khô (clo). Đây là công nghệ được ưa chuộng để đo các loại khí như [clo] và khí chua chứa H₂S.
Đồng hồ đo lưu lượng bằng nhựa (Đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin và bánh răng hình bầu dục)
Đối với các hóa chất ít ăn mòn, chất lỏng ăn mòn ở áp suất hoạt động thấp hoặc khi cần một giải pháp tiết kiệm chi phí, lưu lượng kế được chế tạo từ nhựa kỹ thuật như PP hoặc PVDF là một lựa chọn khả thi. Lưu lượng kế tuabin bằng nhựa [dành cho chất lỏng ăn mòn] có thể cung cấp phép đo chính xác cho các hóa chất có độ nhớt thấp, trong khi các lưu lượng kế bánh răng hình bầu dục nhỏ bằng nhựa rất tốt cho việc định lượng hóa chất. Nhưng cần cẩn thận, cả hai loại lưu lượng kế bằng nhựa dành cho chất kiềm hoặc axit đều cần phải không có chất rắn hoặc các hạt, nếu không các bộ phận chuyển động của lưu lượng kế bằng nhựa có thể bị phá hủy bởi chất rắn.
Lưu lượng kế ống kim loại
Đối với việc chỉ thị lưu lượng cục bộ đơn giản, không yêu cầu đầu ra điện tử công nghệ cao, lưu lượng kế ống kim loại cung cấp một giải pháp mạnh mẽ và đáng tin cậy. Bằng cách chọn một mẫu được làm từ thép không gỉ 316L hoặc một mẫu có lớp lót PTFE, các thiết bị đo này có thể được sử dụng cho nhiều loại lưu lượng hóa chất và thậm chí cả chất lỏng ăn mòn. Tuy nhiên, silverinstruments.com cũng cung cấp lưu lượng kế với đầu ra 4-20mA. Nó không chỉ có thể chỉ thị tốc độ dòng chảy mà còn chỉ thị tổng lưu lượng chất lỏng ăn mòn. Hướng dẫn của chúng tôi về [lưu lượng kế ống kim loại để đo chất lỏng ăn mòn] cung cấp thêm chi tiết.
Lưu lượng kế dạng ống kim loại có lớp lót Teflon và phao Teflon.
So sánh các loại lưu lượng kế dùng cho hóa chất ăn mòn
Flow Meter Type
Best For
Key Advantages
Material Options
Limitations
Magmeter
Conductive liquids, acids, bases
• No moving parts
• Full bore design
• Low cost
• High reliability
• PTFE/PFA liner
• Non-reactive electrodes
Only for conductive fluids
Coriolis Mass
High accuracy applications, slurry acids
• Direct mass measurement
• Immune to density/viscosity changes
• Ultimate accuracy
• 316L stainless steel
• Hastelloy
• Tantalum
Higher cost
Thermal Mass
Low corrosive gases
• Industry standard for gases
• Handles challenging media
• Safe and accurate
• Specialized corrosion-resistant materials
Gas applications only
Plastic Turbine/Oval Gear
Low-pressure and corrosive liquids
• Lower cost solution
• Good for chemical dosing
• Positive displacement flowmeter
• PP (Polypropylene)
• PVDF
• Must be particle-free
• Lower pressure rating
• Moving parts can be damaged
Metal Tube Rotameter
Simple local indication or transmitter
• Robust and reliable
• Available with 4-20mA output
• Cost-effective
• 316L stainless steel
• PTFE liner
Not good for high temperature
Giải quyết các thách thức đo lường cụ thể
Đo lưu lượng thấp và định lượng hóa chất
Đo lưu lượng hóa chất thấp bằng đồng hồ đo lưu lượng bằng nhựa.
Các đồng hồ đo lưu lượng bằng nhựa bị hạn chế bởi vật liệu của chúng và không chịu được nhiệt độ cao.
Các quá trình hóa học thường liên quan đến nhiệt độ và áp suất cao, đòi hỏi cấu tạo đồng hồ đo phải chắc chắn. Việc lựa chọn loại đồng hồ đo lưu lượng, vật liệu cảm biến, định mức mặt bích và thiết kế cảm biến đều rất quan trọng. Trong những điều kiện này, việc đo áp suất chính xác bằng một bộ truyền áp suất chuyên dụng cho khí hoặc chất lỏng ăn mòn cũng rất cần thiết. Đồng hồ đo lưu lượng Coriolis SH-CMF của chúng tôi có thể hoạt động với môi trường ăn mòn ở nhiệt độ lên đến 350°C. Ngược lại, hầu hết các đồng hồ đo lưu lượng bằng nhựa bị hạn chế bởi tính chất vật liệu của chúng, thường có nhiệt độ hoạt động tối đa từ 60°C đến 100°C và định mức áp suất trong khoảng 145 psi.
Ứng dụng: Đồng hồ đo lưu lượng cho các loại hóa chất cụ thể
Bài kiểm tra thực sự đối với một [máy đo lưu lượng axit hóa học] là hiệu suất của nó với các chất lỏng đặc thù, khó kiểm soát. Silver Automation Instruments cung cấp các giải pháp đã được chứng minh cho nhiều loại môi chất khác nhau.
Lưu lượng kế từ tính với lớp lót PTFE và điện cực Tantalum là lựa chọn tuyệt vời để đo lưu lượng [HCl ]. Tuy nhiên, đối với HCl ở nhiệt độ cao hoặc nồng độ cao, chúng tôi khuyên bạn nên nâng cấp lên cấu hình với điện cực Platinum và lớp lót PFA để có khả năng chống ăn mòn tốt hơn. Xin lưu ý: Trong điều kiện tiêu chuẩn, vỏ bằng thép carbon cho lưu lượng kế điện từ là đủ. Tuy nhiên, nếu môi trường bên ngoài ăn mòn, chúng tôi có thể nâng cấp vỏ lên thép không gỉ 304 hoặc 316.
• Axit sulfuric (H₂SO₄):
Đối với axit sulfuric đậm đặc, thường cần đến lưu lượng kế khối Coriolis với cảm biến Hastelloy C. Chúng tôi cung cấp các giải pháp chuyên biệt như [lưu lượng kế khối axit sulfonic] của chúng tôi. Đối với các ứng dụng đa năng: Trong nhiều trường hợp mà độ chính xác cao không phải là yếu tố quan trọng, có thể đạt được phép đo ổn định và đáng tin cậy với các lựa chọn kinh tế hơn. Chúng bao gồm lưu lượng kế diện tích thay đổi (rotameter) có lớp lót PTFE hoặc lưu lượng kế từ tính được trang bị lớp lót PTFE và điện cực Tantalum.
• Axit nitric (HNO₃):
Thép không gỉ 316L thường đủ tiêu chuẩn cho axit nitric, giúp nhiều công nghệ khác nhau có thể sử dụng được. Tìm hiểu thêm về các tùy chọn [Đồng hồ đo lưu lượng HNO₃] của chúng tôi.
Chúng tôi có chuyên môn sâu rộng trong việc xử lý một số loại chất lỏng khó nhất trong ngành.
• Khí clo:
Đo lưu lượng khí clo bằng lưu lượng kế khối nhiệt.
Loại khí độc hại và ăn mòn cao này đòi hỏi một loại [đồng hồ đo lưu lượng khí clo] chuyên dụng, thường là loại khối nhiệt với vật liệu chống ăn mòn hoặc lựa chọn tốt nhất là đồng hồ đo lưu lượng clo Coriolis. Chúng tôi cũng cung cấp [đồng hồ đo áp suất clo] .
Câu hỏi thường gặp (FAQ) về đồng hồ đo lưu lượng hóa chất và axit
1. Yếu tố quan trọng nhất cần xem xét khi lựa chọn lưu lượng kế cho hóa chất là gì?
Yếu tố quan trọng nhất là khả năng tương thích vật liệu. Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng của lưu lượng kế (bất kỳ bộ phận nào tiếp xúc với chất lỏng) phải hoàn toàn chống lại tính chất ăn mòn của hóa chất cụ thể. Việc lựa chọn vật liệu không phù hợp có thể dẫn đến hỏng cảm biến nhanh chóng và rò rỉ nguy hiểm.
2. Loại lưu lượng kế nào là tốt nhất cho các loại axit và bazơ dẫn điện thông dụng?
Đối với hầu hết các hóa chất dẫn điện như axit và kiềm gốc nước, đồng hồ đo lưu lượng từ tính là tiêu chuẩn công nghiệp. Thiết kế không có vật cản (hay còn gọi là thiết kế cảm biến lưu lượng toàn đường kính) không có bộ phận chuyển động, giúp nó có độ tin cậy cao. Bằng cách lựa chọn các điện cực không phản ứng phù hợp và lớp lót PTFE hoặc PFA bền chắc, nó có thể xử lý nhiều loại chất lỏng ăn mòn với chi phí tương đối thấp.
3. Khi nào tôi nên sử dụng lưu lượng kế khối Coriolis cho hóa chất?
Đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao nhất, khi cần đo trực tiếp khối lượng chất lỏng hoặc khi xử lý chất lỏng dạng sệt. Vì không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi mật độ và độ nhớt của chất lỏng, nó lý tưởng cho việc kiểm soát quy trình quan trọng và có thể được chế tạo từ các hợp kim đặc biệt như Hastelloy hoặc Tantalum để xử lý các hóa chất mạnh nhất.
4. Làm thế nào để đo lưu lượng các khí ăn mòn như clo?
Đối với các loại khí ăn mòn, đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt là công nghệ tiêu chuẩn. Các đồng hồ này được chế tạo bằng vật liệu chống ăn mòn chuyên dụng để đo lưu lượng khối của các loại khí khó xử lý một cách an toàn và chính xác, chẳng hạn như clo (Cl₂ khô), khí sinh học hoặc khí chua chứa H₂S.
5. Giải pháp tốt nhất cho việc định lượng hóa chất lưu lượng thấp là gì?
Để đo chính xác lưu lượng rất nhỏ (thường ở mức ml/phút), chẳng hạn như trong việc định lượng hóa chất hoặc các ứng dụng trong phòng thí nghiệm, cần sử dụng lưu lượng kế siêu nhỏ. Cả lưu lượng kế Coriolis siêu nhỏ và lưu lượng kế bánh răng hình bầu dục bằng nhựa nhỏ đều được thiết kế đặc biệt cho các nhiệm vụ này, đảm bảo độ chính xác cao cho các thể tích nhỏ nhất.
6. Có thể sử dụng lưu lượng kế bằng nhựa để đo lưu lượng axit không?
Có, đối với một số ứng dụng nhất định. Đồng hồ đo lưu lượng làm từ nhựa kỹ thuật như PP hoặc PVDF có thể là một lựa chọn tiết kiệm chi phí cho các hóa chất ít ăn mòn ở áp suất hoạt động thấp (thường dưới 10 bar). Tuy nhiên, chúng không phù hợp với chất lỏng có chứa chất rắn, vì các bộ phận chuyển động có thể bị hư hỏng.
7. Làm thế nào để đong một axit mạnh như axit sulfuric đậm đặc (H₂SO₄)?
Đối với các axit có tính ăn mòn cao và nồng độ đậm đặc như H₂SO₄, đồng hồ đo lưu lượng bằng thép không gỉ tiêu chuẩn là không đủ. Giải pháp được khuyến nghị thường là sử dụng đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis với cảm biến Hastelloy C. Đối với các ứng dụng ít quan trọng hơn, đồng hồ đo lưu lượng từ tính với lớp lót PTFE và điện cực Tantalum cũng có thể là một lựa chọn ổn định.
8. Đồng hồ đo lưu lượng từ tính có thể đo được tất cả các loại axit không?
Không. Đồng hồ đo lưu lượng từ chỉ có thể đo các chất lỏng dẫn điện. Mặc dù hầu hết các axit gốc nước đều dẫn điện, nhưng nó sẽ không hoạt động đối với các dung môi hóa học không dẫn điện hoặc hydrocarbon.
9. Lớp lót là gì và tại sao chúng lại quan trọng đối với đồng hồ đo lưu lượng axit?
Các lớp lót, thường được làm bằng PTFE hoặc PFA, là các ống bọc không phản ứng được đặt bên trong thân kim loại của đồng hồ đo lưu lượng từ tính hoặc lưu lượng kế ống kim loại. Lớp lót bảo vệ thân kim loại của đồng hồ khỏi bị ăn mòn, cho phép sử dụng đồng hồ tiêu chuẩn cho các chất lỏng có tính ăn mòn cao.
10. Nhiệt độ và áp suất cao ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn lưu lượng kế hóa chất?
Nhiệt độ và áp suất cao đòi hỏi cấu tạo đồng hồ đo phải chắc chắn. Đồng hồ đo lưu lượng bằng nhựa thường chỉ hoạt động được ở nhiệt độ thấp hơn (60-100°C) và áp suất thấp hơn (dưới 145 psi). Đối với các điều kiện khắc nghiệt hơn, cần phải sử dụng các thiết bị có thân bằng kim loại như đồng hồ đo lưu lượng Coriolis hoặc từ tính với khả năng chịu áp suất cao phù hợp.
English 
français 
Español 
русский 
português 
العربية 
tiếng việt 
Türkçe 
ไทย 
українська 
Malay 
עברי 
Indonesia 
Ελλάδα 
ಕನ್ನಡ 
հայերեն 
Email
WA
Inquiry
