Contexte

L'usine de transformation d'aliments pour animaux mars, située dans la ville allemande de Verden, exploite ses chaufferies conformément aux normes édictées par les organismes de certification locaux et aux normes harmonisées européennes Din en 12952 et 12953. Il est également conforme aux normes TRD (Technical Steam directives) précédemment appliquées.

L'usine de traitement a mis en place des mesures spéciales pour le fonctionnement non supervisé de la chaufferie pendant 72 heures, conformément aux exigences pertinentes [1 - 5]. Si une contamination par les graisses, les huiles et les graisses (fog - FATS, Oil and Grease) se produit dans les condensats récupérés, un système fiable est nécessaire pour empêcher cette contamination de pénétrer dans le générateur de vapeur. Grâce à la surveillance en ligne, la fonctionnalité réelle du système est améliorée et il est possible de donner des instructions pour évacuer automatiquement les condensats contaminés.

Les spécifications du produit publiées par les fabricants de chaudières stipulent que l'eau d'alimentation de la chaudière et l'eau de condensation retournée ne peuvent contenir de contaminants organiques.

Alors que l'eau d'alimentation de la chaudière provient d'un processus contrôlé, l'eau de condensation renvoyée peut être contaminée pendant l'échange de chaleur et doit donc être surveillée de près.

Le Protocole précédent de détection de la contamination organique de l'eau de condensation avec des capteurs UV a été abandonné en raison des résultats de mesure inexacts et des exigences de maintenance excessives des capteurs UV.

Si la teneur en particules dans l'eau de condensation est trop élevée, non seulement elle interfère avec la mesure optique, mais elle s'accumule également sur la fenêtre optique, qui doit être nettoyée plusieurs fois par jour. En outre, le capteur UV n'est pas assez sensible pour détecter de faibles concentrations de matière organique dans l'eau de condensation.

　　La solution

Les capteurs traditionnels ne peuvent pas détecter efficacement la pollution organique, tandis que les Analyseurs toc de carbone organique total sont en mesure de fournir aux utilisateurs une solution complète de surveillance de la matière organique. L'analyseur toc détecte non seulement n'importe quel type de matière organique, mais il peut également être intégré au système de production pour une analyse en ligne rapide. Dans le même temps, le succès du système de surveillance automatique peut réduire le temps d'arrêt au minimum et la préparation des échantillons joue également un rôle clé.

L'eau de condensation, dont la température augmente, est souvent contaminée par des particules provenant de la corrosion des tuyaux (voir figure 1) et peut également contenir des produits chimiques utilisés pour l'entretien des chaudières. Le pH de l'eau de condensation est compris entre neutre et basique.

L'usine de traitement de mars a découvert de grandes quantités de particules apparemment rouillées dans l'eau de condensation. Ces particules, bien qu'elles ne soient pas des polluants organiques, peuvent se déposer et obstruer les lignes dans l'analyseur, ce qui peut affecter l'analyse.

La préparation des échantillons est donc essentielle pour les applications de cet article, visant à assurer la précision et la robustesse des résultats analytiques. L'usine de traitement a décidé de tester l'analyseur de cot en ligne Sievers * M9, qui s'est avéré efficace dans le domaine de la surveillance des condensats, et de préparer les échantillons conformément aux exigences spécifiques de cette application.

L'objectif de l'essai de l'analyseur toc Sievers M9 était de tester le processus de filtration de préparation d'échantillons mis en place par Sievers Analyzer en association avec une société d'ingénierie. Le procédé de filtration présente les caractéristiques suivantes:

• résistant à des températures élevées jusqu'à 150 ° C • résistant à des pressions élevées jusqu'à 60 Bar

• professionnellement adopté ensemble de filtre en acier inoxydable, robuste et résistant à la corrosion acide et alcaline

• Les filtres à cycle rapide ont une fonction d'auto - nettoyage, ce qui entraîne de faibles exigences d'entretien

• Le diamètre de la cartouche filtrante est disponible en plusieurs options de 1 µm à 200 µm pour différentes applications. Cet essai utilise une cartouche filtrante de 5 µm (voir figure 5)

• avec fonction de surveillance du débit de filtrat

• fonction de filtre et de tube de filtration à rinçage inverse (en option)

• filtre doc ou serpentin de refroidissement dans le flux de filtrat (en option)

• petit appareil (voir photo 2)

L'analyseur toc M9 de Sievers utilise la technologie de détection de conductivité membranaire développée par Sievers pour garantir la précision des mesures [6,7]. La technologie de détection de conductivité membranaire utilise une membrane perméable à l'air qui ne laisse passer que le dioxyde de carbone produit par l'oxydation de la matière organique, afin d'éviter que d'autres sous - produits d'oxydation n'interfèrent avec la mesure et puissent donc fournir des résultats de mesure précis (voir figure 4). L'analyseur de cot Sievers M9 présente les avantages d'une grande précision pour les mesures de matières organiques à très faible concentration, avec de faibles exigences de maintenance, une longue période de stabilisation de l'étalonnage, ce qui en fait un appareil de surveillance idéal pour la récupération des condensats. Les avantages de cet analyseur sont également les suivants: pas besoin d'air de compteur, faible consommation de réactifs en fonctionnement continu, temps de mesure court, petite taille, facilité d'utilisation, etc.

　　conclusion

L'analyseur de cot en ligne Sievers M9 fournit des données de mesure stables et précises, adaptées à la surveillance des condensats récupérés à faible concentration de 30 à 60 ppb de cot.

L'utilisation simultanée de la filtration des échantillons en amont et de l'analyse toc peut réduire considérablement les coûts de maintenance, améliorer la sensibilité des mesures et réduire les temps d'arrêt, ce que les capteurs UV ne peuvent pas faire. Notre recommandation pour les travaux d'entretien est de rincer l'ensemble du système de filtration avec HCl 0,1 m dans les délais prescrits (tous les 1 à 3 mois).

Utilisez des filtres à boucle rapide pour rendre la préparation des échantillons facile, fiable et nécessitant peu d'entretien. Malgré la teneur élevée en particules du filtrat, le débit de filtrat reste bien supérieur aux 50 ml / min requis par l'analyseur, grâce à la fonction de nettoyage automatique conçue par le fabricant du filtre. Nous avons constaté qu'une cartouche filtrante d'une ouverture de 5 µm était suffisante pour empêcher l'analyseur de se boucher.

Les résultats de l'essai ont prouvé que l'analyseur de cot Sievers M9, associé à une unité de filtration d'échantillons, est un système de surveillance fiable capable de surveiller efficacement la contamination organique de l'eau de condensation récupérée et de surveiller tout échantillon difficile dans l'usine de traitement de mars. L'analyseur de cot Sievers M9 et l'unité de filtration sont sans problème et ne nécessitent aucun entretien lors de la mise en service, fournissant à l'usine de traitement des données de mesure fiables et précises qui garantissent le bon fonctionnement de l'équipement de production.

　　Références

[1]:Chaudières à tube d'eau et installations auxiliaires-Partie 12:Exigences relatives à l'eau d'alimentation et à la qualité de l'eau de chaudière; Version allemande EN 12952-12:2003.

[2]:Chaudières à coque - Partie 10: Exigences relatives à la qualité de l'eau d'alimentation et de l'eau de chaudière; Version allemande EN 12953-10:2003.

[3]:Section 2 TRD 604 Feuille 2–Zusätzliche Anforderungen an die Ausrüstung der Steam Boiler Anlage(En vigueur le 1er janvier 2013 par la Bek.vom 17 octobre 2012(GMBl S.902)).

[4]:Chaudières à tube d'eau et installations auxiliaires-Partie 7:Exigences relatives à l'équipement de la chaudière; Version allemande EN 12952-7:2012.

[5]:Chaudières à coque-Partie 6:Exigences relatives à l'équipement de la chaudière; Version allemande EN 12953-6:2011.

ASTM E2656-16 Standard Practice for Real Time Release Testing of Pharmaceutical Water for the Total Organic Carbon Attribute (Pratique standard ASTM E2656-16 pour l'essai de libération en temps réel de l'eau pharmaceutique pour l'attribut de carbone organique total).

[7]:Méthodes normalisées pour l'examen de l'eau et des eaux usées,23e édition,2017,5310 Carbone organique total (COT).