Quimica

A amônia vaporizada é usada em sistemas de redução catalítica e não-catalítica para controle de emissões. A amônia é injetada na corrente de gás de combustão e atua como agente redutor. Ele também é usado para aumentar a eficiência do precipitador no controle de partículas. A amônia pura é armazenada em um vaso de pressão classificado para 250 a 300 psig. Amônia aquosa (70 a 80% de água) é armazenada em um tanque com capacidade de 25 a 30 psig. Os requisitos de armazenamento para amônia aquosa são três a quatro vezes maiores do que a da amônia pura. Desafio A liberação atmosférica acidental de vapor de amônia puro pode ser perigosa, portanto medidas de segurança e ambientais podem ser necessárias, afetando o controle de nível selecionado.

As torres de destilação de larga escala usam um sistema de refluxo para alcançar uma separação de produto mais completa. O refluxo é a porção do produto líquido suspenso condensado de uma torre que é reciclado de volta para o topo da torre, onde flui para baixo para fornecer resfriamento e condensação dos vapores ascendentes. Desafio O tambor de refluxo, ou acumulador, serve como um ponto de distribuição para refluxo e destilado. O líquido condensado deixa o tambor de refluxo sob controle de nível. O controle de nível de tambor é crí

O nitrogênio – o gás comercial mais usado – é o gás de cobertura ideal quando injetado no espaço de vapor de um tanque de armazenamento. Previne a ignição de líquidos inflamáveis, inibe a perda de vapor e protege produtos químicos, produtos farmacêuticos e alimentos contra a degradação do oxigênio e da umidade. O nitrogênio também é usado como agente de purga e em aplicações criogênicas. Desafio A medição do fluxo de massa monitorará o gás de cobertura de nitrogênio. Um medidor de fluxo de massa pode rastrear o uso como uma medida de controle de custos e determinar quando, onde e por quem o uso de gás. O monitoramento de vazão das linhas de alimentação pode evitar condições inseguras que podem surgir quando o suprimento de gás é insuficiente.

O nitrogênio é comumente usado como gás de proteção do tanque para evitar a ignição de líquidos inflamáveis, fornecer uma barreira de oxigênio e umidade, inibir a perda de vapor e manter o equilíbrio de pressão do tanque. O nitrogênio é o principal gás usado em aplicações de cobertura de tanques. Os sistemas de nitrogênio são proeminentes porque são simples de usar e exigem pouca ou nenhuma manutenção. Desafio A medição do fluxo de massa monitorará o gás de cobertura de nitrogênio. Um medidor de fluxo de massa pode rastrear o uso como uma medida de controle de custos e determinar quando, onde e por quem o uso de gás.

Após a dessalinização, o petróleo bruto entra na coluna de destilação, onde a destilação fracionada separa os hidrocarbonetos em fluxos separados, cortes ou frações. Para uma operação ideal da coluna de destilação, os controles de nível devem lidar com ocorrências de formação de espuma, bolhas e temperaturas moderadas a altas. Desafio Os visores e sistemas de imersão montados em câmaras externas têm tradicionalmente fornecido medição do nível de destilação. Hoje, o radar adaptado nessas câmeras existentes está ganhando popularidade devido ao cronograma de manutenção menos exigente do radar e à facilidade de modernização. Temperaturas altas do produto exigem sensores de nível tolerantes à temperatura.

Reboilers, ou vaporizadores, são trocadores de calor que fornecem calor para o fundo de uma torre de destilação. Eles fervem o líquido inferior para gerar vapores que são devolvidos à torre para conduzir o processo de separação de destilação. O reboiler pode vaporizar parcialmente ou completamente o fluxo que recebe do fundo da torre. Desafio Excesso de líquidos de reboiler (fundos ou purga) transbordam um defletor onde o nível é controlado por meio de um controlador de nível. Se o nível do reinicializador ficar muito baixo, isso afetará a taxa máxima de fluxo do produto inferior que pode ser retirado. Nível incorreto de reboiler também pode degradar o controle de composição para configurações de controle de balanço de material.

O método catalítico de conversão de compostos em outros compostos usa um catalisador químico para aumentar a taxa de uma reação. O catalisador quimicamente inalterado ap a reaco ter ocorrido e pode ser recuperado da mistura reaccional. Trinta dos cinquenta produtos químicos de topo são criados diretamente por catálise. Desafio No reator-regenerador de leito fluidizado (FBRR), um fluido é passado através do catalisador em velocidades suficientemente altas para suspender o sólido e fazer com que ele se comporte como se fosse um fluido. A medição no vaso do reator deve lidar com condições severas do processo. Produto acabado e, em algumas configurações, catalisador gasto, está em controle de nível.

Os borradores removem odores, poluentes, gases ácidos e resíduos químicos de correntes de ar e líquidos ou de biogás. Em um lavador úmido, a corrente poluída flui contra a água atualmente passada ou uma substância química líquida que remove o componente indesejável do gás ou líquido. A lavagem química normalmente requer grandes quantidades de produtos químicos cáusticos. Desafio O monitoramento preciso do nível da água de lavagem requer um controle para alimentar automaticamente a quantidade correta de água de reposição para o reservatór

A fermentação industrial é o processo de decompor as substâncias orgânicas e remontá-las para produzir outros compostos químicos. Combustíveis alternativos, como o etanol e produtos químicos, como metanol e uma ampla gama de ácidos, podem ser desenvolvidos usando esse processo. A fermentação química ocorre em grandes tanques chamados fermentadores em um processo que pode ser aeróbico ou anaeróbico. Desafio Dependendo do tipo de recipiente de fermentação e da mídia que está sendo processada, o controle de nível geralmente deve conter agitação e aeração. Espuma ou espuma é tipicamente gerada porque os agentes de fermentação têm propriedades surfactantes. Ao processar ácidos, os controles de nível de contato devem tolerar a mídia muito agressiva.

A extração líquido-líquido (LLX), ou extração ou partição de solvente, é um procedimento de separação seletiva para isolar e concentrar uma substância valiosa de uma solução aquosa usando um solvente orgânico. A LLX pode servir como alternativa quando a destilação é ineficaz. A LLX é usada em processamento farmacêutico, alimentício e agrícola, química orgânica e inorgânica, hidrometalurgia e fragrâncias. Desafio Na extração do tipo misturador-decantador, os tanques de alimentação e solvente são monitorados quanto ao nível. A alimentação e o solvente são completamente misturados em uma câmara misturadora-decantadora e a mistura transborda para uma câmara de separação onde ela se instala em fases leves e pesadas. As fases separadas são monitoradas e removidas no controle de nível interfacial.

Gerador de vapor de recuperação de calor (HRSG) de gases rachados para geração adicional de vapor e energia. Desafios Melhorando a eficiência da taxa de calor através do controle de nível do aquecedor de água de alimentação Sistema de recuperação de vapor e condensado de utilidades Otimização do tratamento de água de maquiagem, gerenciamento de energia, ciclo de geração de vapor, condensado e recuperação de calor residual

De Ingredientes Farmacêuticos Ativos (APIs) a Inibidores de Corrosão de Fase de Vapor (VCIs), qualquer um de mil aditivos e agentes pode ser injetado na corrente de processo de uma determinada indústria para alterar ou transmitir propriedades de novos produtos ou melhorar a dinâmica de processamento. Sistemas de injeção e sistemas de skid químicos oferecem uma ampla gama de opções de controle de dosagem. Desafio Um sistema de injeção química consiste tipicamente em um ou mais tanques ou tambores de suprimento de produtos químicos, um tanque de medição, um recipiente com um misturador (se necessário), uma bomba variável e controles de processo. Os tanques químicos e os pacotes de derrames químicos requerem monitoramento de nível para garantir que os tanques não cheguem demais ou fiquem sem produtos químicos para alimentação.

Em termos de tonelagem anual, o cal ocupa o primeiro lugar entre os químicos de tratamento de água. A cal é usada para ajuste de pH, remoção de fosfato, condicionamento de lodos e biosólidos, e em associação com outras substâncias químicas para precipitação. Cal é inicialmente misturado com água em slakers de cal para formar uma pasta referida como cal slake. A cal slake é então adicionada à água bruta para formulação sob condições cuidadosamente controladas. Desafio Geralmente contido em um tanque agitado, a lama de cal é levemente abrasiva e pode ser corrosiva, dependendo dos outros químicos envolvidos. A detecção de nível de contato deve usar sondas de haste simples para evitar o acúmulo de mídia.

Para proteger os sistemas de água vizinhos, as águas residuais industriais devem ser neutralizadas para que não sejam nem ácidas nem alcalinas antes de serem descarregadas. O processo de neutralização ocorre em um tanque onde soluções aquosas de um ácido e uma base são adicionadas às águas residuais. Ácido sulfúrico, hidróxido de sódio e carbonato de cálcio são mais comumente usados. Desafio O nível é medido nos tanques de neutralização e regeneração química, que normalmente envolvem agitação e produtos químicos agressivos. Idealmente, o sistema de monitoramento do nível do tanque deve ser facilmente removível para limpeza freqüente. Sensores de nível de contato devem ser tipos de haste simples para evitar o acúmulo de mídia.

A mistura de gasolina acabada requer monitoramento de nível dos estoques de mistura, mistura em linha, armazenamento de aditivos, sistemas de diluição e sistemas de injeção. Os materiais de mistura são de gasolina, alquilado, reformado, benzeno, tolueno e xileno. Os aditivos incluem propulsores de octano, desativadores de metal, agentes anti-oxidantes e batidas, inibidores de goma e ferrugem e detergentes. Desafio O nível é normalmente medido apenas para controle de estoque e, em alguns casos, transferência de custódia. A precisão da indicação de nível que é necessária varia. Se o nível for usado apenas para controle de estoque interno, uma medida menos precisa pode ser usada. Se o nível for usado para transferência de custódia, são necessárias medições altamente precisas.

Medir e garantir os níveis adequados de líquido em seus potes de vedação protege equipamentos caros e sua marca. Qualquer que seja a sua aplicação, a instrumentação de nível de líquido de alta qualidade é crucial. Para usuários finais, isso significa um desempenho preciso, diagnósticos avançados e nenhuma calibração necessária, independentemente das mudanças de gravidade específicas. Para fabricantes de vasos de vedação, isso significa uma variedade de opções de preço e desempenho, com aprovações de segurança em todo o mundo e configurações simples e fáceis de armazenar.

Cloro-álcali (CA) refere-se à fabricação de cloro e soda cáustica (NaOH). Estes estão entre os dez principais produtos químicos produzidos em todo o mundo e são ingredientes principais na fabricação de produtos farmacêuticos, detergentes, desinfetantes, herbicidas, pesticidas e PVC. Cloro e soda cáustica são feitos pela eletrólise da salmoura (NaCl). Desafio No processo de membrana preferencial da CA, os instrumentos de nível controlam a salmoura saturada e a alimentação de água desmineralizada e o nível de líquido cáustico. O controle de nível mantém um nível suficientemente alto nos compartimentos anódico e catódico para garantir a saturação da membrana, evitando assim qualquer troca de gases através da membrana na parte superior da célula de eletrólise.

A matéria-prima entra na planta e passa pelos fornos de etileno (pirólise) Uma vez craqueado em uma variedade de hidrocarbonetos e hidrogênio, imediatamente começa a se recombinar em moléculas maiores Para evitar essas reações, o vapor rachado atravessa as torres de resfriamento para resfriar usando óleo ou água Os maiores hidrocarbonetos são transportados com a água para o decantador ou o tambor de separação da água de extinção (QWSD) Desafios Perda de controle da interface irá reduzir a produção de etileno devido à operação ineficiente da torre de resfriamento. Como a matéria-prima é aumentada, mais fluidos de resfriamento são necessários O tempo de permanência nos assentados deve ser mínimo para manter a composição e evitar reações secundárias Um coletor de têmpera ou QWSD que captura os líquidos de hidrocarbonetos e a água da torre de resfriamento cria uma interface no QWSD e possivelmente uma camada de emulsão se muito cáustico for adicionado A interface é importante para recircular a água de resfriamento do coletor para a torre e não recircular os hidrocarbonetos, o que reduzirá a produtividade e, potencialmente, causará sujeira nos equipamentos; também se aplica a resfriamento de óleo versus alcatrões e outros hidrocarbonetos pesados Se a composição do fluido muda negativamente na torre de resfriamento, menos etileno é produzido a partir da eficiência de redução da matéria-prima e da produtividade. A regulação de um nível de interface também pode ajudar a usar menos cáustico se a água de têmpera for usada.

Processos químicos, de polimerização e farmacêuticos utilizam vasos do reator para conter reações químicas. A velocidade de reação química e a qualidade do produto são freqüentemente controladas por um trocador de calor externo para elevar a temperatura e por um sistema criogênico para baixar a temperatura. Os reatores normalmente contêm impulsores para a mistura de produtos. Desafio A instrumentação de nível em um vaso do reator do tipo tanque deve lidar com produtos químicos diversos, muitas vezes agressivos, agitação, mistura, espuma de superfície e variações de temperatura e pressão. Monitoramento de baixo nível na linha de descarga, monitoramento de alto nível no vaso e medição interfacial da interface espuma / emulsão são recomendados.

Reboilers, ou vaporizadores, são trocadores de calor que fornecem calor para o fundo de uma torre de destilação. Eles fervem o líquido inferior para gerar vapores que são devolvidos à torre para conduzir o processo de separação de destilação. O reboiler pode vaporizar parcialmente ou completamente o fluxo que recebe do fundo da torre. Desafio Excesso de líquidos de reboiler (fundos ou purga) transbordam um defletor onde o nível é controlado por meio de um controlador de nível. Se o nível do reinicializador ficar muito baixo, isso afetará a taxa máxima de fluxo do produto inferior que pode ser retirado. Nível incorreto de reboiler também pode degradar o controle de composição para configurações de controle de balanço de material.

Misturar e misturar ingredientes líquidos é essencial em toda a indústria química. Os sistemas montados em linha e montados em skid incluem mistura em lote e contínua para formulação líquido / líquido e mistura. Um impulsor no vaso de processo realiza a mistura de líquidos miscíveis. Desafio Um sistema de mistura e mistura pode ser tão simples quanto uma embarcação com um agitador e graduar-se em complexidade para um sistema controlado por CLP montado totalmente em skid com aquecimento, resfriamento, homogeneização e capacidade de injeção de vapor. Os controles de nível monitoram os níveis de tanque e embarcação e acionam alarmes em incidentes de preenchimento e preenchimento excessivo.

Os agentes químicos empregados no processamento de campo incluem aditivos de fluido de perfuração, injeção de metanol para estimulação de reservatório, injeção de glicol para inibição de hidrato, produtos químicos para tratamento de água, inibidores de espuma e corrosão, desemulsionantes, produtos químicos de dessalinização e agentes de redução de arrasto (DRAs). Os produtos químicos são frequentemente administrados por meio de patins de injeção química. Desafio O monitoramento de nível controla o inventário de produtos químicos e determina quando os tanques precisam ser preenchidos. Embora a medição precisa venha muitas vezes de bombas de dosagem química, é importante que os tanques não fiquem esgotados ou transbordem.

Os tambores de surto estão freqüentemente localizados entre as unidades de processo para ajudar a reduzir o efeito das variações da taxa de vazão entre as unidades de processo interconectadas. Um nível baixo de pistão de surto pode resultar em capacidade reduzida, enquanto um nível alto pode causar fuga de líquido. Em uma aplicação caracterizada pela alternância de inércia e turbulência, a saída de nível estável é altamente desejável. Desafio Ao contrário do objetivo de controle normal de manter uma medição no ponto de ajuste, a finalidade de um controle de nível de tambor de surto é amortecer as mudanças no fluxo controlado enquanto mantém o nível de líquido no vaso entre os limites. Para tambores de surto, é geralmente mais importante permitir que os níveis “flutuem” para minimizar as variações da taxa de fluxo.

Os fabricantes de produtos químicos são grandes usuários de vapor para limpeza, secagem, fermentação, decapagem a vapor e recuperação de produtos químicos. Steaming-in-place (SIP) é um método amplamente utilizado para esterilização em linha de vasos, válvulas, linhas de processo e conjuntos de filtros. O vapor é criado em uma caldeira onde o calor transforma a água sob pressão em vapor. Desafio O controle de nível do tambor da caldeira é crítico para a geração segura e eficiente de vapor. O controle de nível do tambor mantém o nível em carga de vapor constante. Um nível muito baixo pode expor os tubos da caldeira, que sobreaquecerão e sofrerão danos. Um nível muito alto pode interferir na separação da umidade do vapor, o que reduz a eficiência da caldeira e leva umidade ao processo.

A água altamente purificada é essencial no processamento de produtos premium e altamente purificados nas indústrias química, farmacêutica, de bebidas, cosmética e eletrônica. A deionização (DI) é frequentemente usada para remover minerais da água, passando a água através de dois leitos de íons separados – cátion e ânion – seguidos por saturação de leito misto. Desafio As unidades DI de leito múltiplo possuem pares de tanques onde um degaseificador de CO2 opcional pode ser colocado entre eles. As unidades DI de cama individual incorporam ambos os trocadores de cátions e ânions misturados em um único tanque. Além de monitorar a água de alimentação, um controle de nível no tanque de mistura operará a bomba de transferência para direcionar a água purificada para o armazenamento.

Selecionar uma tecnologia de separação dentre as 20 principais variedades depende da natureza do produto químico, do número de fases e da capacidade, velocidade e eficiência necessárias. Destilação – separação de substâncias com base nas diferenças de volatilidades – é o método de separação e purificação mais utilizado. Hoje, aproximadamente 40.000 torres de destilação estão operando em plantas químicas dos EUA. Desafio A medição de nível na parte inferior de uma torre de destilação controla a taxa de produtos “bottoms”. O controle de nível deficiente poderia permitir que o líquido se apoiasse nas bandejas de decapagem, causando danos e rendimentos reduzidos. Um nível muito baixo pode causar cavitação na bomba. Em torres de extração relacionadas, o controle de nível de interface fornece a separação ideal das substâncias associadas.

Onde a separação de vapores e líquidos é necessária, um tambor separador ou pote de eliminação, tambor flash ou cilindro de sucção do compressor é integrado à unidade de processo. O recipiente de separação recebe a mistura líquida intermitente onde o líquido é subsequentemente separado por gravidade e cai para o fundo quando o vapor sai no topo. Desafio Normalmente, um tanque de coleta localizado abaixo da câmara de separação coleta o líquido por gravidade e utiliza um controle de nível de líquido para a retirada de líquidos. O controle também mantém uma barreira de vapor enquanto descarrega o líquido coletado na mesma taxa de acumulação. Em alguns separadores, como tambores flash, o nível de líquido deve ser mantido dentro de um intervalo extremamente estreito para um controle muito rigoroso.