В процессе хлор-щелочного электролиза значительная часть химической промышленности использует энергосберегающие мембранные технологии, в которых осуществляется диффузия ионов натрия.
Какие можно предложить решения- датчики дифференциального давления, позволяющие надежно контролировать давление между камерами в таких случаях, мы расскажем в этой статье.
Хлор получают из хлорида натрия и воды путем хлор-щелочного электролиза. Помимо хлора в этом процессе образуются два побочных продукта: водород и каустическая сода, которые используются, среди прочего, для синтеза определенных химикатов и вторичных продуктов. Однако электролиз работает, только если анод и катод разделены. В противном случае хлор и водород могут образовать взрывоопасную смесь и разделения ионов элементов не произойдет. В настоящее время значительная часть промышленности использует в этом процессе энергосберегающие мембранные технологии, в которых между анодом и катодом используется специальная тонкая мембрана, позволяющая диффундировать только положительным ионам натрия.
Так как требования к измерению давления во время электролиза сложны, то применение одной только установки датчиков давления в двух камерах системы недостаточно. Ключевым моментом здесь является определение перепада давления между камерами. Для плавного электролиза должны использоваться определенные диапазоны дифференциального давления, чтобы не повредить тонкую и хрупкую конструкцию в результате градиента давления. Поэтому изменения перепада давления должны обнаруживаться незамедлительно для принятия соответствующих мер в случае возникновения неисправности. Для этого, используются высокоточные датчики дифференциального давления с двумя разделительными диафрагмами, например, такие, как интеллектуальный датчик дифференциального давления WIKA DPT с точностью до 0,075% диапазона.
Датчик перепада давления серии DPT с разделительной диафрагмой обеспечивает сбалансированное давление во время хлор-щелочного электролиза.
Учитывая критические условия окружающей среды, устройство должно иметь искробезопасную электронику, а также опционально взрывонепроницаемую оболочку. В зависимости от задачи измерения разделительные диафрагмы преобразователя дифференциального давления имеют разную конструкцию: для такой точки измерения требуется мембрана из тантала. Однако в случае непосредственного контакта мембраны с водородом необходимо применение мембран из специальных материалов (Элгилой) либо с нанесением золотого напыления. После электролиза газообразный хлор фильтруется, очищается и сжижается под давлением при низких температурах в дальнейшем процессе. Даже на этих более поздних стадиях производственного процесса, вплоть до розлива в емкости, хлор представляет значительную опасность. Сопутствующие процессы получения побочных продуктов в виде водорода и каустической соды также требуют повышенного внимания, поскольку они столь же химически активны, как и сам хлор.
Для измерения разности давлений интеллектуальный датчик дифференциального давления модели DPT-10 с выходным сигналом 4 … 20 мА, 4 … 20 мА HART®, PROFIBUS® PA или FOUNDATION Fieldbus™ в комбинации с защитой от воспламенения типа «искробезопасное исполнение» или «взрывонепроницаемая оболочка» (в соответствии с ATEX) идеально подходит для применения в химической промышленности. 
Электронные модули всех данных преобразователей с защитой от воспламенения, даже во взрывонепроницаемом исполнении, являются искробезопасными. Благодаря этому возможна настройка работающего прибора непосредственно в опасной зоне.
Широкий круг применений прибора обусловливается диапазонами измерения от -10 … +10 мбар до -40 … +40 бар и предельным значением статического давления до 420 бар. Датчик дифференциального давления модели DTP-10 поставляется в семи вариантах корпусов, что позволяет выбрать наиболее подходящее исполнение для конкретного применения. Корпус поворачивается на угол 330° и может изготавливаться из пластмассы, алюминия и нержавеющей стали.
Датчик дифференциального давления модели DTP-10 имеет опциональный модуль настройки и индикации, который можно установить в одно из четырех положений. В качестве альтернативы операционные параметры могут настраиваться с помощью бесплатно распространяемого конфигурационного программного обеспечения PACTware™. Библиотека DTM (Device Type Managers) обеспечивает простоту интеграции в соответствующие системы управления технологическим процессом.
Отдельное внимание заслуживает система используемых мембранных разделителей WIKA, которые могут быть подобраны практически для любых рабочих сред. Таким образом, преобразователи давления могут использоваться при экстремальных температурах, а также с агрессивными, коррозионными, неоднородными, абразивными, высоковязкими или токсичными средами. Кроме того, опционально предлагается интегрируемый модуль управления и индикации. Благодаря его применению существенно упрощается настройка и управление интеллектуальным преобразователем. Меню имеет простую и интуитивно понятную структуру и девять языков.
Используя датчик дифференциального давления WIKA с двумя разделительными диафрагмами DPT-10 в технологическом процессе хлор-щелочного электролиза, Вы сможете:
- Удобно настраивать и управлять прибором с помощью бесплатно распространяемого конфигурационного программного обеспечения PACTware™ для его работы в опасной зоне.
- Легко интегрировать перенастраиваемые измеряемые параметры, в свои системы управления технологическим процессом.
- Визуально наблюдать текущее значение сигнала/давления, при помощи встраиваемого модуля настройки и индикации. (Опция!).
- Надежно сбалансировать условия давления между камерами.
Розничная стоимость прибора составляет ориентировочно 2 100 Евро без НДС. Для Партнеров и ОЕМ Производителей цена значительно ниже!
Узнать подробнее о контрольно-измерительных приборах можно на WIKA веб-сайте!