散射光浊度仪在活性炭计量中的应用与维护

2022-08-12吴科学

设备管理与维修 2022年13期

吴科学

（河南神马尼龙化工有限责任公司，河南平顶山 467000）

0 引言

在己二酸的生产过程中，无论KA 油硝酸氧化法还是环己烷一步氧化法生产工艺，都会有一个粗己二酸溶解脱色工序：粗己二酸溶解，然后用活性炭吸附除去有色杂质。脱色后含有活性炭的热己二酸溶液依次经活性炭过滤器、活性炭保护过滤器后送入结晶器进料罐，再由再结晶器进料泵送入再结晶器[1]。活性炭过滤器是一个烛型过滤器，内含多根过滤元件，每个元件上覆盖有聚丙烯滤布作为滤套，吸附有色杂质后的废活性炭被截留在滤套外面，经过活性炭处理后的液体则通过过滤介质，成为精己二酸溶液[2]，进入再结晶器进料罐。在此工艺流程中，活性炭泄漏量的计量是一个关键参数，它是判断活性炭过滤器过滤效果的一个决定性指标，也直接决定了己二酸的产品质量[3-5]。目前行业内能够完整、系统地介绍活性炭计量的专业文献较少。结合实践经验，总结散射光浊度仪在活性炭计量中的应用与维护方法，希望能为同行提供借鉴。

1 散射光浊度仪组成及工作原理

1.1 散射光浊度仪

散射光浊度仪主要由带传感器的流通池、指示变送器组成。传感器由一个光源室、一个观测孔和一个检测器室组成。

1.2 工作原理

为了测量浊度和悬浮固体量，散射光浊度仪采用检测工艺介质中的颗粒所引起散射光的原理。如图1 所示，利用散射光和透射光强度的比值得到介质浊度值，确保测量结果的可靠性和重复性，同时消除了灯的老化、窗体变脏等对测量结果的影响[6-8]。检测中，光源发射出的光束穿过工艺介质，被检测器室中的两个光接收器检测，一个接收器检测非散射光的强度，另一个接收器检测工艺介质中被颗粒散射光的强度[9-10]。指示变送器将两个光接收器的信号进行比较、放大，输出与浊度相对应的4～20 mA DC信号。

图1 散射光浊度仪工作原理

2 散射光浊度仪的校准与调试

2.1 标准液体的制备

散射光浊度仪对于浓度是线性的，由于它是一个向前散射的仪器，因此用JTU（Jackson Turbidity Unit，杰克逊浊度单位）、热量单位或ppm 硅藻土可以有效地标定。称重1±0.01 g 干燥的过滤器-硅藻土并加到一个容量瓶中的1000 mL 蒸馏水中（0.1 ppm（10-7）或更低的浊度）。这是一个1000 ppm（10-3）硅藻土的重量悬浮液（表1）。硅藻土悬浮液可以使用约8 h 并且在任何稀释和每次测量之前需要用力摇动，测量时每间隔5 min 摇动样品。

表1 标准硅藻土悬浮液配比表

2.2 散射光浊度仪的测试

校准器具：盲法兰及密封垫、平头旋具、多用表、蒸馏水（0 ppm）、校准液体（5 ppm（5×10-6））、校准液体（10 ppm（10-5））。

将带传感器的流通池从工艺管道上拆下，将流通池的一端用密封垫和盲法兰密封，流通池中注入蒸馏水。

使用多用表测试散射光浊度仪的输出应与测试表（表2）一致。一旦进行测试，就要使用蒸馏水。指示变送器校准刻度盘定位于“5”位置，校准/运转开关拨至“RUN”位置。在1#～18#的测试中，将多用表接在主电路板的TP（测试点）上测量电压。在19#、20#的测试中，将多用表接在主电路板TB2 的“+”和“-”上测量电流。在20#测试中首先转动校准刻度盘，使仪表成为最大值（100%位置），然后进行20 mA 输出校准。

表2 散射光浊度仪测试表

2.3 散射光浊度仪的校准

按表2 测试结束后，如果指示变送器正常，则用校准液体进行校准。排出流通池中的蒸馏水，将10 ppm（10-5）校准液体注入流通池，按如下步骤调整刻度盘和开关：S3 位置“1”，S4 位置“H”（H 范围0～20 ppm（2×10-5）），S1 置OPERATION，S2 置OPERATION，如果变送器显示的值不是10 ppm（10-5），通过R22 微调电位器进行校准；排出流通池中的10 ppm 校准液体，进行调零校准，如果变送器显示的值不是0 ppm，通过R40 微调电位器进行校准；将5 ppm（5×10-6）校准液体注入流通池，变送器显示的值约5 ppm（5×10-6），校准工作结束。