Đồng hồ đo lưu lượng axit photphoric

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ có thể đo được axit photphoric cực kỳ ăn mòn. Tài liệu này cũng bao gồm các thông tin kỹ thuật hữu ích như lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng axit, hướng dẫn lắp đặt, v.v.

Axit photphoric là gì?

Ứng dụng rộng rãi của axit photphoric đòi hỏi đo lưu lượng.

Axit photphoric có công thức hóa học là HPO₄. Đây là một loại axit rất quan trọng nhưng không phải là axit hữu cơ. Nó là một chất lỏng trong suốt, không màu, có vị khó chịu và có thể gây hại. Axit photphoric khá ổn định ở nhiệt độ phòng, nhưng nó có thể nhanh chóng ăn mòn kim loại. Tùy thuộc vào độ mạnh, axit photphoric có thể được điều chế thành dạng yếu và dạng mạnh. Axit photphoric thường được sử dụng trong sản xuất ở nồng độ khoảng 85%.

Trong công nghiệp, axit photphoric được sử dụng theo nhiều cách khác nhau. Nó thường được dùng để sản xuất phân bón photphat, chẳng hạn như superphosphate và diammonium phosphate, đặc biệt quan trọng cho sản xuất cây trồng. Axit photphoric cũng là chất điều chỉnh vị chua và chất bảo quản phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nó cũng được dùng để loại bỏ gỉ sét và làm cho bề mặt kim loại được phosphat hóa. Nó được sử dụng để tạo ra một số loại thuốc photphat trong ngành dược phẩm.

Axit photphoric được sử dụng ở đâu?

Axit photphoric có nhiều công dụng, nhưng những công dụng phổ biến nhất là:

Ứng dụng rộng rãi của đồng hồ đo lưu lượng axit photphoric

Hơn 80% axit photphoric được sử dụng trong ngành công nghiệp phân bón. Axit photphoric được dùng để sản xuất nhiều loại phân bón photphat, bao gồm superphosphate, monoammonium phosphate và diammonium phosphate. Các loại phân bón này cung cấp cho cây trồng lượng phốt pho cần thiết để phát triển và đặc biệt quan trọng để tăng sản lượng nông nghiệp.

Trong ngành công nghiệp thực phẩm, axit photphoric thường được sử dụng để giảm độ pH, giữ cho thực phẩm tươi ngon và làm cho thực phẩm có tính axit hơn. Axit photphoric có trong rất nhiều loại đồ uống có ga mà chúng ta uống, ví dụ như cola. Nó có thể làm cho đồ uống có vị chua. Axit photphoric cũng được sử dụng để làm cho thịt ngon hơn và giữ được nhiều nước hơn.

Axit photphoric thường được sử dụng trong ngành công nghiệp kim loại để loại bỏ gỉ sét và phosphat hóa kim loại. Nó có thể loại bỏ gỉ sét khỏi bề mặt kim loại và tạo ra một lớp màng phosphat bảo vệ trên bề mặt kim loại, làm cho kim loại ít bị ăn mòn hơn. Nhiều công ty, chẳng hạn như các công ty sản xuất ô tô và thiết bị gia dụng, sử dụng chất này rất nhiều.

Trong ngành dược phẩm, axit photphoric được sử dụng để sản xuất một số loại thuốc photphat, chẳng hạn như chloroquine photphat và codeine photphat. Những loại thuốc này thực sự quan trọng trong việc chữa bệnh.

Các vấn đề liên quan đến việc đo lưu lượng axit photphoric.

Việc thu được kết quả đo lưu lượng axit photphoric chính xác trong tự động hóa công nghiệp luôn gặp khó khăn vì những lý do sau:

Có tính ăn mòn cao: Axit photphoric có tính ăn mòn cao, đặc biệt là đối với thép thông thường và một số hợp kim. Tính ăn mòn này có thể nhanh chóng làm hỏng cảm biến lưu lượng của các đồng hồ đo lưu lượng tiêu chuẩn, dẫn đến độ chính xác của các chỉ số đo giảm và tuổi thọ của thiết bị. Axit photphoric có thể ăn mòn hầu hết các kim loại ở các mức độ khác nhau.

Độ nhớt thay đổi rất nhiều: Độ nhớt của axit photphoric thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào nhiệt độ và nồng độ. Chất này trở nên đặc hơn khi nhiệt độ giảm và nồng độ tăng. Sự thay đổi độ nhớt này có thể làm cho các lưu lượng kế kém chính xác hơn, đặc biệt là những lưu lượng kế sử dụng động lực học chất lỏng để đo lưu lượng.

Thay đổi độ dẫn điện: Độ dẫn điện của axit photphoric thay đổi theo nồng độ, điều này có thể ảnh hưởng đến một số lưu lượng kế. Axit photphoric có khả năng dẫn điện ở một mức độ nhất định, nhưng sự khác biệt về độ dẫn điện này cần được lưu ý khi lựa chọn lưu lượng kế.

Các vấn đề với đồng hồ đo lưu lượng lỗi thời

Các loại lưu lượng kế truyền thống đôi khi gặp phải những vấn đề nghiêm trọng khi tiếp xúc với các hóa chất có tính ăn mòn cao như axit photphoric.

Axit photphoric tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận chuyển động của các lưu lượng kế cơ khí như lưu lượng kế tuabin và lưu lượng kế bánh răng oval. Điều này khiến chúng dễ bị ăn mòn và hư hỏng. Độ nhớt tăng lên của axit photphoric cũng có thể làm thay đổi hiệu suất của các bộ phận chuyển động này, dẫn đến sai sót thêm trong phép đo.

× Lưu lượng kế áp suất chênh lệch: Việc lựa chọn vật liệu chống ăn mòn giúp giảm thiểu các vấn đề ăn mòn; nhưng điều này sẽ làm cho giá thành cảm biến lưu lượng rất cao nếu bạn chọn vật liệu tantalum.

Đồng hồ đo lưu lượng dạng bánh răng hình bầu dục cũng có thể bị ăn mòn bởi axit.

× Lưu lượng kế bánh răng hình bầu dục: Lưu lượng kế bánh răng hình bầu dục là một loại lưu lượng kế kiểu dịch chuyển tích cực, các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng của cảm biến được làm bằng gang, thép đúc hoặc thép không gỉ. Mặc dù có độ chính xác cao trong đo lưu lượng axit, nhưng các bánh răng hình bầu dục dễ bị ăn mòn.

× Lưu lượng kế tuabin: Lưu lượng kế tuabin có thể đo lưu lượng của một chất lỏng tinh khiết duy nhất, nhưng dung dịch axit photphoric có tính ăn mòn và có thể làm hỏng cánh quạt, làm giảm tuổi thọ của lưu lượng kế tuabin. Do đó, không nên sử dụng loại này.

Nguyên lý hoạt động của lưu lượng kế từ tính đối với axit photphoric là gì?

Máy đo từ trường hoạt động dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday. Khi một chất lỏng dẫn điện như dung dịch axit photphoric di chuyển qua từ trường, nó tạo ra một suất điện động cảm ứng. Tốc độ dòng chảy của chất lỏng tỷ lệ thuận với cường độ của suất điện động này.

Nguyên lý hoạt động của lưu lượng kế từ tính đối với axit photphoric

Để tạo ra từ trường vuông góc với trục đường ống, lưu lượng kế từ tính dòng SHD đặt một cặp cuộn dây kích thích trên ống đo của lưu lượng kế. Lực Lorentz sẽ tác động lên các ion trong chất lỏng dẫn điện, như axit photphoric, khi nó chảy qua từ trường này. Điều này sẽ làm cho các ion dương và âm di chuyển về hai đầu của đường ống. Điều này sẽ tạo ra sự chênh lệch điện thế giữa các điện cực ở hai đầu đường ống. Sự chênh lệch điện thế này chính là nguyên nhân gây ra sức điện động cảm ứng, và độ lớn của nó tỷ lệ thuận với tốc độ chảy trung bình của chất lỏng.

Để tìm lưu lượng thể tích của chất lỏng, bạn có thể đo sức điện động cảm ứng và nhân nó với diện tích mặt cắt ngang của đường ống. Chất lỏng được đo sẽ không bị hư hại do tính chất ăn mòn của nó vì không có bộ phận cơ khí chuyển động nào tiếp xúc với nó.

Lưu lượng kế từ tính dòng SHD có độ chính xác cực cao và có thể đo lưu lượng axit photphoric từ rất nhỏ đến rất lớn. Tổn thất áp suất của nó cũng gần như bằng không, vì vậy nó sẽ không gây cản trở quá trình xử lý.

Làm thế nào để chọn một lưu lượng kế điện từ có thể đo lưu lượng axit photphoric?

Khi lựa chọn lưu lượng kế điện từ để kiểm tra axit photphoric, bạn cần cân nhắc những điều sau:

Lớp lót và điện cực của đồng hồ đo lưu lượng từ tính

Điều quan trọng nhất là phải chọn vật liệu phù hợp cho điện cực. Thép không gỉ 316L, Hastelloy C, kim loại tantali và các vật liệu khác không bị ăn mòn khi tiếp xúc với axit photphoric. Hầu hết các lượng chất lỏng đều hoạt động tốt với điện cực thép không gỉ 316L. Nhưng nếu bạn cần khả năng chống ăn mòn cao hơn hoặc đang làm việc với nồng độ axit photphoric cao, nên sử dụng điện cực làm bằng kim loại tantali.

Lựa chọn vật liệu lót: Vật liệu lót bên trong ống đo cũng quan trọng không kém. Polytetrafluoroethylene (PTFE hoặc Teflon) là lựa chọn tốt nhất vì nó không làm thay đổi độ dẫn điện của axit photphoric và đặc biệt có khả năng chống ăn mòn, ngoài ra giá PTFE (Teflon) cũng rẻ, tuy nhiên silverinstruments.com cũng có thể cung cấp các vật liệu lót bền hơn như PFA và F46, có thể chịu được nhiệt độ cao hơn khoảng 150-160 °C.

Dưới đây chúng tôi liệt kê vật liệu lót và điện cực của máy đo từ trường cho các nhiệt độ và nồng độ axit photphoric khác nhau.

Bảng lựa chọn vật liệu điện cực và lớp lót cho lưu lượng kế điện từ

Khả năng tương thích với axit photphoric

A - Phù hợp/Được khuyến nghị | B - Có thể sử dụng/Chấp nhận được | C - Không được khuyến nghị | N - Không phù hợp | X - Chống ăn mòn (trong một số điều kiện) | R - Nhiệt độ phòng | Sat - Bão hòa | (W) - Nhiệt độ cao nhất được khuyến nghị cho vật liệu này

Mặt bích và vỏ của đồng hồ đo lưu lượng từ tính dòng SHD thường được làm bằng thép carbon, có tùy chọn bằng thép không gỉ.

Lựa chọn vật liệu vỏ cho lưu lượng kế từ: Vật liệu vỏ và mặt bích của lưu lượng kế không được tiếp xúc với axit photphoric. Trong điều kiện bình thường, vỏ bằng thép carbon là đủ. Tuy nhiên, môi trường sử dụng lưu lượng kế đôi khi có thể ăn mòn, và người dùng lo ngại vỏ lưu lượng kế có thể bị ăn mòn sau thời gian dài sử dụng. silverinstruments.com cung cấp các tùy chọn vỏ bằng thép không gỉ 304 và 316, trong đó vỏ thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt hơn.

Axit photphoric có khả năng dẫn điện ở một mức độ nhất định, nhưng việc xác định độ dẫn điện tối thiểu của axit photphoric cần kiểm tra trước khi sử dụng lưu lượng kế điện từ vẫn rất quan trọng . Hầu hết các trường hợp, độ dẫn điện của axit photphoric đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn cho lưu lượng kế điện từ. Tuy nhiên, điều này cần được kiểm tra đối với từng loại axit photphoric pha loãng cụ thể.

Mức nhiệt độ và áp suất: Chọn mức nhiệt độ và áp suất phù hợp với điều kiện của quá trình. Ở nhiệt độ cao hơn, axit photphoric ăn mòn các vật liệu nhanh hơn. Điều này có nghĩa là khi làm việc ở nhiệt độ cao, bạn nên sử dụng các vật liệu ít bị gỉ sét hơn.

Mức độ bảo vệ: Vì môi trường sản sinh axit photphoric có thể khắc nghiệt, nên khuyến cáo nên chọn các đồng hồ đo lưu lượng điện từ có mức độ bảo vệ cao hơn, chẳng hạn như IP67 hoặc IP68, để đảm bảo chúng hoạt động tốt trong điều kiện này.

Hãy chọn độ chính xác và phạm vi phù hợp dựa trên nhu cầu thực sự của bạn. Bạn có thể sử dụng lưu lượng kế điện từ độ chính xác cao với độ chính xác ± 0,2% nếu cần đo lường rất chính xác.

Làm thế nào để lắp đặt đúng cách lưu lượng kế điện từ cho axit photphoric?

Khi đo các chất khó tìm như axit photphoric, việc lắp đặt đúng cách các đồng hồ đo lưu lượng điện từ là rất quan trọng để đảm bảo chúng cho ra các giá trị chính xác.

Lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng axit đúng cách để có kết quả đo chính xác nhất.

Chọn vị trí lắp đặt tốt nhất: Đặt lưu lượng kế điện từ vào phần đường ống nơi chất lỏng lấp đầy nó. Để tránh hình thành bọt khí, không nên đặt nó gần đỉnh đường ống. Bạn cũng nên tránh đặt nó ở những nơi có khả năng xảy ra áp suất âm, vì điều này có thể làm hỏng lớp lót.

Để đảm bảo các phép đo chính xác, cần có đủ các đoạn ống thẳng trước và sau lưu lượng kế điện từ. Đoạn ống thẳng trước ống cần có chiều dài gấp 5 đến 10 lần đường kính của ống, và đoạn ống thẳng sau ống cần có chiều dài gấp 2 đến 3 lần đường kính của ống. Chiều dài của đoạn ống thẳng cần dài hơn nếu có các đoạn cong và van ở phía thượng nguồn gây cản trở dòng chảy.

Yêu cầu nối đất: Đồng hồ đo lưu lượng điện từ cần được nối đất đúng cách để hoạt động chính xác. Hãy đảm bảo cả thiết bị và hệ thống đường ống đều được nối đất đúng cách. Bạn cần lắp đặt vòng nối đất chuyên dụng nếu đường ống không được làm bằng kim loại hoặc được phủ bằng vật liệu không dẫn điện. Nói chung, đường ống dẫn axit photphoric có thể là ống nhựa thay vì ống sắt thường dùng, vì dung dịch axit photphoric có tính ăn mòn mạnh. Khi lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng điện từ trên ống nhựa, cần có vòng nối đất, và chúng ta cần chọn vòng nối đất có cùng chất liệu với điện cực.

Giá đỡ đường ống : Đồng hồ đo lưu lượng từ tính đôi khi rất nặng, đặc biệt là các cảm biến lưu lượng từ tính có đường kính lớn, chẳng hạn như đồng hồ đo lưu lượng axit 4 inch hoặc 6 inch. Để giảm thiểu áp lực lên thân đồng hồ đo lưu lượng do đường ống gây ra, cần phải đặt các giá đỡ gần các cảm biến của đồng hồ đo lưu lượng.

Các cực điện của đồng hồ đo lưu lượng từ tính

Kết nối điện: Hãy làm theo hướng dẫn sử dụng kèm theo đồng hồ đo lưu lượng từ tính dòng SHD để kết nối với nguồn điện, lưu ý nhãn trên đồng hồ đo lưu lượng xem đó là 24VDC hay 220V AC. Đặc biệt chú ý đến cách nối đất và truyền tải dây tín hiệu. Cần đặc biệt lưu tâm đến các vấn đề tương thích điện từ khi có nhiều nhiễu điện từ.

Hãy chú ý đến nhãn hiệu trên đồng hồ đo lưu lượng axit.

Bảo trì: Khi lắp đặt lưu lượng kế điện từ từ silverinstrument.com, bạn cần cân nhắc đến việc bảo trì thiết bị trong tương lai và đảm bảo có đủ không gian xung quanh để kỹ sư kiểm tra và thực hiện các công việc bảo trì định kỳ.

Nhờ nguyên lý hoạt động và cấu tạo đặc biệt, lưu lượng kế điện từ là kỹ thuật lý tưởng để đo lưu lượng axit photphoric. Nó không có bộ phận chuyển động và axit photphoric không ăn mòn nó. Thiết bị này rất ổn định, tổn hao áp suất thấp và có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.

Khi lựa chọn và sử dụng lưu lượng kế điện từ để đo lưu lượng axit photphoric, điều quan trọng nhất là phải chọn vật liệu phù hợp, đặc biệt là lớp lót và điện cực. Ngoài ra, việc lắp đặt và bảo trì đúng cách rất quan trọng để đảm bảo thiết bị hoạt động tốt và ổn định theo thời gian.

Lưu lượng kế điện từ sẽ ngày càng chính xác hơn trong việc đo các môi trường ăn mòn khi công nghệ được cải tiến. Điều này sẽ giúp chúng trở thành một phương pháp tốt hơn để định lượng các chất như axit photphoric, vốn là các hóa chất.