세정 및 교정 기능이 있는 자동 pH 측정을 통한 유지·보수 감소 및 정확도 향상
2013년 스페인의 Azucarera는 설탕 생산에서 매우 까다로운 측정 포인트를 위한 혁신적인 솔루션을 찾고 있던 중 크닉(Knick)의 센서 세정 및 유지·보수를 위한 완전 자동 시스템 cCare에서 그 솔루션을 찾았습니다. 사탕무 설탕 생산은 원액을 추출할 사탕무를 세척하는 공정으로 시작되는 산업 공정입니다. 액즙 정제에는 매우 까다로운 두 가지 단계가 있는데 바로, 1차 및 2차 탄산염화 공정입니다.
10년 이상의 성공적인 협업
석회 침전물과 고온의 악조건에서도 정확한 pH 값을 안정적으로 제공하는 이 측정 시스템은 석회, 에너지, 수동 유지·보수 및 센서에 대한 비용을 절감해 줍니다. 매우 성공적인 검증 단계를 거쳐 Azucarera는 2014년 처음으로 두 시스템을 도입했으며, 이 시스템은 현재 10년동안 무결점 상태로 운영되고 있습니다.
고객
Azucarera는 이베리아반도의 선도적인 설탕 제조사입니다. 스페인의 수천 개의 농장은 라 바네자, 토로, 미란다데에브로, 헤레즈 데 라 프론테라에 있는 생산 시설에 사탕무를 공급하고 있습니다. Azucarera는 AB Sugar 그룹의 설탕 사업부에 속해 있습니다.
Why Knick?
고온에서 pH를 측정할 때 최고의 정확도를 보장하려면 올바른 온도 보정이 중요합니다. pH 센서의 적절한 세정(수동 또는 자동) 및 교정 기능은 높은 정확도와 반복성을 보장하는 동시에 수명을 연장합니다.
설탕 생산 공정에서 1차 및 2차 탄산염화 중 pH 측정의 과제
1차 탄산염화는 이산화탄소와 석회를 첨가해 석회를 결합하고 침전을 통해 불순물을 제거하는 작업입니다. 이 단계에서 pH값은 10에서 11 사이로 유지됩니다. 이를 위해 약 70 °C의 석회로 공정에서 이산화탄소를 공급하여 석회가 불순물과 함께 침전되도록 합니다. 그러나 이러한 1차 탄산염화 공정에서 필터에 걸러진 덩어리에는 여전히 다량의 설탕이 포함되어 있으므로 세척을 거칩니다. 설탕을 함유한 세척수는 여과된 액체와 함께 공정의 첫 단계로 되돌아가지만 여기에는 여전히 원치 않는 산화칼슘이 포함되어 있습니다. 2차 탄산염화는 농축 단계에서 물이 증발기에 도달하기 전에 잔여 석회를 제거하는 역할을 합니다. 탄산염화 액즙을 정제하기 위해서는 pH값 측정이 중요합니다. 잔여 석회는 90 ... 95 °C의 2차 탄산염화 공정에서 침전됩니다. 투입된 이산화탄소(수중 탄산)로 인해 pH값이 너무 낮아지면 석회가 탄산수소염으로 분해됩니다. 값이 너무 알칼리성으로 유지되면 침전이 불완전합니다. 탄산염화 공정의 효율은 약 90 °C의 온도에서 석회, 비당류 입자 및 점성 시럽에 의해 침전물이 형성되는 pH 값에 따라 크게 달라집니다. 전극의 수명은 기준 전극 마모와 차단으로 인해 단축됩니다. 따라서 측정 포인트는 하루의 여러 번 점검해야 하며, pH 센서는 아미도술폰산과 같은 산성 세척 매질로 자주 세정해야 합니다.
2013년부터 Ceramat 개폐식 피팅은 1차 탄산염화
및 2차 탄산염화 공정에 사용되고 있습니다.
pH 센서는 산성 세척 매질로 자주 세정해야 합니다.
약 90 °C에서의 pH 측정
솔루션 및 고객 혜택 - 유지·보수, 센서, 석회 및 에너지 부문에서의 뚜렷한 비용 절감
자동 측정 포인트가 설치되기 전까지는 고객이 3 - 4개월의 설탕 수확 기간에 매 시간 샘플을 채취하여 실험실로 가져와 검사했습니다. 이러한 절차는 온도 보정의 영향을 제대로 고려할 수 없고 응답 시간이 너무 길어 시간이 많이 걸리고 부정확했습니다.
cCare - 완전 자동 센서 유지·보수 시스템
cCare 시스템을 사용하면 1차 탄산염화 시 8시간마다, 2차 탄산염화 시 2시간마다 pH 센서를 세정하고 생산 주당 3회 보정합니다. 모든 공정이 완전 자동으로 진행되며 수동 개입이 필요하지 않습니다. 인건비(유지·보수 비용)가 최소화되고 3 - 4개월의 사탕무 설탕 수확 기간 내내 Memosens pH 센서를 사용할 수 있습니다. 이는 시스템의 신뢰성과 견고함을 입증합니다. 정확도가 높아지면 생산 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 이는 현장에서의 세정 및 교정과 이 특정 매체에 대한 온도 보정 테이블의 사용 덕분에 가능합니다.
알아두면 좋은 팁:
pH값은 온도에 따라 다르며 측정 기기는 온도 보정에 일반 표를 사용합니다. 이 경우 Protos를 사용하면 이 공정을 위한 특정 표를 도입할 수 있으므로 가장 정확하게 pH 값을 계산할 수 있습니다.
인라인 측정 시스템을 사용하면 실험실에서 기준 샘플의 pH값과 직접 비교할 수 있는 pH값을 측정할 수 있습니다. 이러한 온도 보정을 사용하지 않으면 서로 다른 온도의 pH값을 서로 비교하게 되어 잘못된 해석과 오류를 초래할 수도 있습니다.
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