梅特勒-托利多双盐桥pH电极在含游离氯介质中的应用
2007/1/26 9:47:00
1、前言
我厂是江西省氯碱行业大厂，1997年引进日本旭硝子公司的离子膜烧碱生产装置，使企业的生产规模和产品结构发生了质的变化。
在该装置中，从盐水的精制到淡盐水回收共采用了四套pH调节和2套ORP调节，全部采用在线闭环控制。这里着重谈谈在回收淡盐水工序中，用于检测脱氯前淡盐水pH值的测量电极在使用中遇到的一些问题和解决的办法。
2、问题提出
回收淡盐水工序的工艺过程是将电解后的淡盐水送到脱氯塔脱氯并中和，再加亚硫酸钠进一步除去游离氯后，送回化盐工序再利用。由此可见，对淡盐水脱氯前后pH值的检测非常重要，是工艺控制的关键参数。
在生产中，我们注意到位号为A-3401的pH计故障率高、分析误差大、电极寿命短，一支电极最多只能使用两个月，pH检测系统是日方提供的横河电机株式会社产品。在该测量点连续损坏几支电极后，引起了我们的高度重视，通过观察分析我们认为造成该测量点电极寿命短的具体原因有以下几个方面：
（1） A-3401的检测对象是电解后的淡盐水，介质中残留有大量游离氯，由此而来而产生的次氯酸根对测量电极的电位影响很大。
（2） 工艺中对该点的pH值控制较低，pH值一般在1.9左右，处于pH测量的非线性阶段。
（3） 检测点离泵出口较近，压力波动大，影响pH电极电位的正常建立，当电极内压低于介质压力时，易造成反渗透。
（4） 介质温度较高，一般在80C左右，加快了次氯酸对电极液络部陶瓷芯的腐蚀，致使陶瓷芯逐渐脱落，形成反渗透，导致参比电极污染，电极报废。
3、解决方法
针对以上问题，我查阅了一些资料，也接触了一些生产厂家，获取了信息，开拓了视野，决定试用梅特勒-托利多的465-90双盐桥型复合电极，这是该公司为化工在线检测对电极有害介质而专门设计的，其技术指标为：
pH值范围：0~14
温度范围：0~130C
压力范围：0~6Bar(加压型护套内)
液络部：三个陶瓷芯
内参比部分：银/氯化银
外参比部分：双盐桥，Viscolyt电解液
结构特点：
（1） 外参比部分采用了双盐桥结构，这种结构既不影响测量电极的电位，有能阻断和隔离游离氯对参比电极的干扰，电极内外盐桥处于同一压力之下，即使外盐桥遭到污染，也很难反渗到内盐桥中，可以有效地保护参比系统不受污染，从而保证了测量的精度与稳定，延长了电极的寿命。
（2） 其液络陶瓷芯结构特别，不易脱落，允许电极在大压差下使用，一般推荐值为2Bar，电极内压在高于待测介质2Bar的压力下使用，其二次盐桥溶液的消耗也非常小(年消耗少于200ml)，约为原横河电极的1/4。因此，我们在应用中，可以尽可能地提高电极内压来避免反渗透，而不必担心电解液消耗过快。
（3） 电极施压方式灵活，既可用干燥的压缩空气施压，也可用厂家提供的气筒施压，电极护套气密性很好，加压一次一般可保持一个月以上，维护十分方便。
4、讨论
众所周知，pH计的在线应用关键在pH电极，瑞士梅特勒-托利多公司生产的双盐桥电极确有独到之处，我厂采用后克服了次氯酸根对电极的干扰，取得了比较理想的效果。原来在该检测点，一支电极通常只能用一、两个月，换用465-90型双盐桥电极后寿命一般能达到一年，而且性能稳定、精度高、重复性好、维护量小，在使用数月后用缓冲液检测，误差小于0.02个pH，生产车间非常满意。
我厂是江西省氯碱行业大厂，1997年引进日本旭硝子公司的离子膜烧碱生产装置，使企业的生产规模和产品结构发生了质的变化。
在该装置中，从盐水的精制到淡盐水回收共采用了四套pH调节和2套ORP调节，全部采用在线闭环控制。这里着重谈谈在回收淡盐水工序中，用于检测脱氯前淡盐水pH值的测量电极在使用中遇到的一些问题和解决的办法。
2、问题提出
回收淡盐水工序的工艺过程是将电解后的淡盐水送到脱氯塔脱氯并中和，再加亚硫酸钠进一步除去游离氯后，送回化盐工序再利用。由此可见，对淡盐水脱氯前后pH值的检测非常重要，是工艺控制的关键参数。
在生产中，我们注意到位号为A-3401的pH计故障率高、分析误差大、电极寿命短，一支电极最多只能使用两个月，pH检测系统是日方提供的横河电机株式会社产品。在该测量点连续损坏几支电极后，引起了我们的高度重视，通过观察分析我们认为造成该测量点电极寿命短的具体原因有以下几个方面：
（1） A-3401的检测对象是电解后的淡盐水，介质中残留有大量游离氯，由此而来而产生的次氯酸根对测量电极的电位影响很大。
（2） 工艺中对该点的pH值控制较低，pH值一般在1.9左右，处于pH测量的非线性阶段。
（3） 检测点离泵出口较近，压力波动大，影响pH电极电位的正常建立，当电极内压低于介质压力时，易造成反渗透。
（4） 介质温度较高，一般在80C左右，加快了次氯酸对电极液络部陶瓷芯的腐蚀，致使陶瓷芯逐渐脱落，形成反渗透，导致参比电极污染，电极报废。
3、解决方法
针对以上问题，我查阅了一些资料，也接触了一些生产厂家，获取了信息，开拓了视野，决定试用梅特勒-托利多的465-90双盐桥型复合电极，这是该公司为化工在线检测对电极有害介质而专门设计的，其技术指标为：
pH值范围：0~14
温度范围：0~130C
压力范围：0~6Bar(加压型护套内)
液络部：三个陶瓷芯
内参比部分：银/氯化银
外参比部分：双盐桥，Viscolyt电解液
结构特点：
（1） 外参比部分采用了双盐桥结构，这种结构既不影响测量电极的电位，有能阻断和隔离游离氯对参比电极的干扰，电极内外盐桥处于同一压力之下，即使外盐桥遭到污染，也很难反渗到内盐桥中，可以有效地保护参比系统不受污染，从而保证了测量的精度与稳定，延长了电极的寿命。
（2） 其液络陶瓷芯结构特别，不易脱落，允许电极在大压差下使用，一般推荐值为2Bar，电极内压在高于待测介质2Bar的压力下使用，其二次盐桥溶液的消耗也非常小(年消耗少于200ml)，约为原横河电极的1/4。因此，我们在应用中，可以尽可能地提高电极内压来避免反渗透，而不必担心电解液消耗过快。
（3） 电极施压方式灵活，既可用干燥的压缩空气施压，也可用厂家提供的气筒施压，电极护套气密性很好，加压一次一般可保持一个月以上，维护十分方便。
4、讨论
众所周知，pH计的在线应用关键在pH电极，瑞士梅特勒-托利多公司生产的双盐桥电极确有独到之处，我厂采用后克服了次氯酸根对电极的干扰，取得了比较理想的效果。原来在该检测点，一支电极通常只能用一、两个月，换用465-90型双盐桥电极后寿命一般能达到一年，而且性能稳定、精度高、重复性好、维护量小，在使用数月后用缓冲液检测，误差小于0.02个pH，生产车间非常满意。
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