硫酸（H2SO4）是最重要的基礎(chǔ)化學(xué)制品之一，每年總計消耗高達2億噸。穩(wěn)定的需求增長源于H2SO4的優(yōu)良特性，使其有益于制備多種產(chǎn)品
LiquiSonic?分析儀對硫酸和發(fā)煙硫酸濃度測量的若干應(yīng)用如下：
- H2SO4和發(fā)煙硫酸生產(chǎn)
- 肥料生產(chǎn)
- 合成氣干燥
- 刻蝕槽和酸洗槽
- 礦石加工
- 精煉廠催化
- 多種化學(xué)制品生產(chǎn)
兩種主要的H2SO4生產(chǎn)工藝包括，首先“雙轉(zhuǎn)雙吸”（DCDA）工藝，即以五氧化二釩（V2O5）催化劑生產(chǎn)高濃縮H2SO4和發(fā)煙硫酸為特點的工藝。第二種工藝應(yīng)用發(fā)展于1980年，通過被稱為“濕法硫酸（WSA）”工藝的方法從多種工藝氣體中脫硫。該LiquiSonic?分析儀可輕松集成到DCDA和WSA方法的工藝階段。LiquiSonic?快速穩(wěn)健的傳感技術(shù)提高了資產(chǎn)利用率、工藝安全及產(chǎn)品產(chǎn)量。
雙轉(zhuǎn)雙吸工藝(DCDA)
DCDA采用各種在不同反應(yīng)中合成為二氧化硫的原材料。含SO2氣體首先進入用于脫除該氣體水分的干燥塔，緊接著該氣體通過轉(zhuǎn)化爐中的三個催化劑床后被氧化成SO3:
SO2 + 0.5 O2 → SO3
之后SO3進入中間吸收塔（IAT）。盡管SO3可能被水溶液吸收，但這種強烈放熱反應(yīng)能腐蝕和毀壞設(shè)備。而SO3與含水量為98 wt%的H2SO4反應(yīng)可形成超濃縮H2SO4:
SO3 + H2O → H2SO4
為避免環(huán)境污染，離開IAT的含SO2廢氣需再次通過該轉(zhuǎn)化爐，以便在最終吸收塔（FAT）中制備用于加工成濃縮H2SO4的SO3。DCDA工藝形成作為中間產(chǎn)物的發(fā)煙硫酸，其中包括富含SO3的100 wt% H2SO4——也稱為焦硫酸。
應(yīng)用包括：
- 生產(chǎn)高濃縮H2SO4
- 制造己內(nèi)酰胺和尼龍
- 與硝酸結(jié)合進行硝化
發(fā)煙硫酸通過吸收發(fā)煙硫酸吸收塔中的SO3進行生產(chǎn)。LiquiSonic?傳感器在20-30wt%和50-60wt%的發(fā)煙硫酸濃度范圍內(nèi)提供了出色的過程控制。
LiquiSonic?傳感器可安裝在吸收塔進料和回流管道中及稀釋裝置之后
濕法硫酸工藝
過去由于多種工業(yè)制造工藝的原料會產(chǎn)出SO2廢氣，最初發(fā)展WSA工藝是為了去除這些廢氣中的硫組分。
與DCDA不同的是，SO2氣體中殘留有水汽。由于特殊含釩催化劑的存在，水汽對轉(zhuǎn)爐中從SO2到SO3的催化氧化無不良影響。
WSA工藝中的LiquiSonic?測量點最終SO3氣體進入WSA冷凝器，其中水汽冷凝將SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4。典型的H2SO4的產(chǎn)品濃度為98 wt%。LiquiSonic?傳感器在線測量濃度可安裝于WSA冷凝器及稀釋裝 置的出口管線上。
客戶收益
該LiquiSonic?傳感器具有對硫酸濃度的高聲速靈敏性，精度可達到高達±0.03 wt%。
該LiquiSonic?通過在如下圖所示的80 - 100 wt%H2SO4濃度范圍內(nèi)生成明確信號，克服了電導(dǎo)率和密度的雙重靈敏度難題，從而提供可靠實時的工藝數(shù)據(jù)。
當(dāng)酸降解到低于95 wt%的高腐蝕水平時，該LiquiSonic?檢測該“失控的”臨界值酸以控制熱交換器或者其他構(gòu)件損壞的可能性，提高了工藝安全性和控制作用。
該在線LiquiSonic?分析儀減少了實驗室人工測量的工作量，節(jié)省了用于硫酸測量的典型實驗室滴定預(yù)算中的材料成本：
- 取樣時間：15分鐘
- 取樣頻率：6次/天
- 13個月內(nèi)收回投資
LiquiSonic?測量系統(tǒng)的額外益處包括：
- 容易安裝（即插即用）
- 卓越的長期穩(wěn)定性
- 一臺傳感器可用于所有應(yīng)用（減少投資成本）
- 綜合調(diào)試功能
- 精度高，適合所有所需濃度范圍
- 加強工藝控制和安全性