聚电解质制备和配料设备部署在线粘度自动化系统

混凝是从水和废水中去除悬浮和胶体物质的重要过程。 在线絮凝是一种很有前途的油砂尾矿脱水和修复技术。

• 清洁工业废水并回收再利用
• 减少工业中淡水/饮用水的使用
• 削减购水开支
• 达到政府制定的各行业环境污染物排放标准，避免重罚
• 保护环境免受污染，为可持续发展作出贡献

什么是絮凝？

絮凝是一种水处理过程，其中固体形成较大的簇或絮凝物，从水中去除。 这个过程可以自发发生，也可以在化学试剂的帮助下发生。 它是雨水处理、废水处理和饮用水净化的常用方法。 离开污水厂的处理水的要求之一是去除悬浮固体。 小的固体颗粒会影响水的颜色，并将杂质带入我们的天然水源，如河流和海洋。

在混合后加入混凝剂-絮凝剂系统后胶体悬浮液的混凝和絮凝以及随后的絮凝网络沉降

什么是絮凝剂？

絮凝剂是刺激溶液中微小颗粒团聚的化合物，导致形成絮凝物，随后浮到顶部（浮选）或沉到底部（沉降）。 此外，这可以更容易地从液体中提取。 无机和有机絮凝剂有多种电荷、分子量、电荷密度和形态。

废水浓度不正确的后果

处理厂面临着更严格的法规和更高的成品水质标准的挑战。

没有正确的专注，有：

• 灾难性失败的机会
• 堵塞的处理设施（污水）
• 冻结的管道，爆裂
• 水处理不当
• 处理不当的水被排放导致高额罚款

控制策略和仪器设计的新发展克服了monit以前的一些局限性oring 并控制混凝过程。 在线絮凝分析仪提供有关凝结后颗粒聚集动力学的有价值的信息。

优化混凝将形成大且易于沉降的絮凝物。 分形分析表明，胶体颗粒的扩散和碰撞限制了颗粒聚集。 因此，适当的混合是影响絮状物形成的主要因素。

行业：

发电厂、钢铁、炼油厂、采矿、食品、糖、酿酒厂、电子产品、化肥、化工、纺织、造纸和纸浆、水泥、酒店、商业、住宅

应用：

• 原水澄清
• 去除颜色
• 污泥脱水
• 脱油
• 工业过程应用

为了使废物处理设施遵守更严格的法规并安全高效地运行，应监测oring 需要具有以下特性的控制系统：

• 可以灵活适应监管的变化oring 科目和限值
• monit的oring 可以在每个流程步骤轻松添加控制点
• 监视器oring 控制系统可以实时应对有毒废水排入偏远地区河流等紧急情况。
• 与集中监控无缝集成oring 和控制系统，实现公用事业和生产流程的集成
• 可以长期高可靠性和稳定性运行

聚电解质是用于水处理的化学絮凝剂； 它们主要作用于混凝-絮凝阶段和污泥管线的调节/增稠。 聚电解质在领域中显示出许多应用，例如在 作为絮凝剂的水处理，在陶瓷浆料中作为分散剂，在混凝土混合物中作为超增塑剂。

聚电解质是长链有机聚合物，通常具有超过一百万的分子量并且是天然的或合成的。 引入术语“聚电解质”以包括那些聚合物，这些聚合物通过某种离子产生机制可以转化为沿其长度具有电荷的聚合物分子。 电荷来自沿聚合物链的可电离官能团的存在。 因此，聚电解质是聚合物电解质，即具有聚合物和电解质的特性。

用于聚集悬浮物的商业聚电解质是水溶性的。 它们可能以颗粒形式、粉末形式或高粘度液体形式出现。 所有现有的聚电解质在储存一段时间后都有降解的趋势——对于特定产品，制造商通常会规定这样的期限。 一般来说，聚电解质溶液越稀，降解越快，这可能涉及长链的断裂，导致粘度降低。

聚电解质的利用程度

聚电解质的使用和重要性正在迅速增加。 生产这些材料的制造商数量也在增加。 合成聚电解质在以下广泛领域有相当大的应用：

• 流程工业
• 工业废水处理
• 水处理
• 生活污水处理

市售的聚电解质包括聚二甲基氯化铵 (PolyDADMAC)、聚丙烯酸 (PAA) 和聚苯乙烯磺酸盐。 商业级聚电解质 (PAA) 可从陶氏化学 (Duramax、Tamol、Romax、Dowex)、罗门哈斯 (Acusol、Acumer)、巴斯夫 (Dispex®、Magnafloc®) 和阿科玛 (Rheoslove, Terrablend) 获得。 聚电解质在加工工业中的具体用途包括制糖工业中原糖汁的澄清； 从湿法磷酸中分离石膏； 洗煤机操作的沉降改进； 提高湿法水泥生产中的增稠剂能力； 从热硼砂流中分离粘土杂质； 改善铜和锌电解精炼或电积中的金属沉积质量； 铀加工中浓缩操作的改进等。 聚电解质也可用于处理工业废水。 治理河流污染的斗争愈演愈烈，各行各业都需要力所能及的帮助。 聚电解质正在成为解决这些污染问题的一个越来越重要的因素。 未来，聚电解质对工业废水处理的影响将大于对市政废水处理的影响。 这可能是因为工业废水处理厂不像市政废水处理厂那样受到同样的限制。 因此，工业废物处理厂设计人员可能更关注降低处理厂的整体成本，而不是这些节省是否来自资本投资或运营成本。

聚丙烯酰胺是用作絮凝剂的非常高克分子量的聚合物。 这些聚合物主要以粉末或乳液形式提供。 它们可以是阴离子或阳离子。 使用聚合物进行絮凝的主要缺点是絮凝窗口非常小，增加少量剂量就会有颗粒再悬浮的风险。

其中一些产品以高粘度溶液（5,000 至 10,000 厘泊）的形式存在，可以在进料泵输送时进行二次稀释以泵送。

制备过程基于三个阶段：溶解、成熟和转移。

1. 解散. 通过缓慢搅拌使聚合物增湿和溶解，有利于溶液的均质化。
2. 溶液保持连续缓慢搅拌。
3. 液位探头的作用是使溶液可以自动添加到巢状处理中。

通过自动化，客户将能够避免人工干预以及产品剂量方面的错误。 该设备设法将粉末状聚电解质整合到溶液中，以在水处理过程中获得正确的分散和性能。

聚电解质溶液非常粘稠，通常只需要非常小的剂量。 因此，加药点必须有足够的湍流，以确保少量试剂与主水流快速彻底地混合。 稀释的聚电解质溶液比浓溶液更容易分散到流动中，但必须达到平衡，否则添加的聚电解质溶液的体积将成为流动的重要比例。

自动制备单元：https://www.keiken-engineering.com/en/polyelectrolyte-preparation-equipment/

自动制备单元（参考：Keiken Engineering）

在线稀释

为了保证聚合物的有效性，几乎总是需要稀释制备的溶液以达到 均匀分散 聚合物通过水或预先凝结的污泥； 因此，这种稀释将取决于聚合物和污泥的粘度以及应用于系统的混合能量。 因此，将适用以下目标稀释水平：

• 5至1克·升 ^{- 1}在污泥处理中；
• 02至0.1克·升 ^{- 1}在澄清。

这种在线稀释是在分配泵输送过程中进行的。 该溶液被泵送到废水厂，该溶液用于沉淀/凝结废水中的固体。 当聚电解质浓度错误时，可能会释放废水，从而导致罚款。

有实验室规模的测试和实验室方法来确定浓度：

• 倾倒测试
• 重力排水测试
• 斩波器测试

但是，这些方法离线且繁琐。 它们要求操作员收集流体样本，分别对其进行分析，然后做出工艺决策。 相比之下，可以显示混合特性并进行自动校正剂量的在线设备将更加高效、高效，并通过精确剂量减少聚合物的总体消耗。

聚合物制备系统（参考：Kozegho 的 PolySys CSL）

聚合物有三种不同的形式——干燥、溶液（曼尼希）和乳液聚合物。 废水工业中使用的大多数聚合物都是基于丙烯酰胺的，通常称为 PAAM（聚丙烯酰胺）。

用于固体分离过程的乳液聚合物是水解的，具有高分子量，并且具有非常高的粘度。 乳液聚合物最重要的特性之一是它们的流动性和微米级聚合物凝胶，使操作员能够利用在线聚合物混合/进料系统。 它们由在 30% 烃油中乳化的聚合物凝胶组成。 根据聚合物凝胶中水的含量，乳液聚合物中的活性聚合物在 20% 到 55% 的范围内。 因此，按每磅计算，乳液聚合物的成本高于干聚合物。 输送到现场的聚合物是“纯净的”，包括水、油、表面活性剂和活性聚合物。 然而，活性成分是在下游工艺中实际调节固体的乳液部分，在评估固体加工系统的适当聚合物剂量时，应考虑活性成分。 乳液聚合物可以装在 55 加仑的小桶、270 加仑的手提箱或 4000 到 5000 加仑的油轮装载量中。

两阶段混合的概念在聚合物制备过程中得到了很好的确立。

1. 第一阶段：在初始润湿阶段非常高的能量混合，以防止“鱼眼”形成
2. 第二阶段：低能量混合，以最大限度地减少聚合物分子从聚合物凝胶/颗粒中“展开”时的破坏。 第二阶段比第一阶段需要更长的停留时间。

通过抵抗流动的力测量的摩擦量，其中平行层相对于彼此具有单位速度。 聚合物供应商数据表为聚合物效率的粘度关键因素提供了一个起点。

聚电解质制备中粘度与混合​​时间的关系（参考：https://www.wef.org/globalassets/assets-wef/3-resources/online-education/webcasts/presentation-handouts/25june20-final-deck-handouts.pdf）

粘度的浓度依赖性（参考：http://boulderschool.yale.edu/sites/default/files/files/Polyelectrolytes_Lecture_3.pdf）

自动化在线粘度测量和控制对于在制造过程中控制粘度并确保关键特性完全符合多个批次的要求至关重要，而无需依赖离线测量方法和取样技术。 Rheonics 提供以下过程控制和优化解决方案，

粘度和密度计

1. 一致 粘性 测量： Rheonics和 SRV 是一种范围广泛的在线粘度测量设备，能够实时检测任何工艺流中的粘度变化。
2. 一致 粘度和密度 测量： Rheonics和 SRD 是一种在线式同时密度和粘度测量仪器。 如果密度测量对您的操作很重要，则SRD是满足您需求的最佳传感器，它具有类似于SRV的操作能力以及精确的密度测量。

集成式交钥匙 质量 颠覆性技术

Rheonics 为质量管理提供集成的交钥匙解决方案，其中包括：

1. 一致 粘性 测量： RheonicsSRV –具有内置流体温度测量功能的多种在线粘度测量设备
2. Rheonics 进程监视器：高级 预测跟踪控制器 监视和控制过程条件的实时变化
3. Rheonics 流变脉冲 自动 ding：4级自主系统，确保不影响设定的粘度极限，并自动激活旁通阀或泵以适应性地计量混合成分

SRV传感器位于行内，因此可以连续测量粘度（和SRD情况下的密度）。 警报可以配置为通知操作员必要的措施，或者可以通过以下步骤使整个管理过程完全自动化 远程PTC (Rheonics 预测跟踪控制器）。 在制造生产线中使用 SRV 可提高生产率、利润率并实现监管合规性。 Rheonics 传感器具有紧凑的外形，可实现简单的 OEM 和改造安装。 它们需要零维护或重新配置。 无论安装方式或位置如何，传感器都能提供准确、可重复的结果，无需特殊的腔室、橡胶密封件或机械保护。 SRV 和 SRD 不使用任何消耗品，也不需要重新校准，操作极其简单，从而导致生命周期运行成本极低。

一旦建立了过程环境，通常不需要付出什么努力来维持系统的完整性一致性——操作员可以依赖于严格的控制 Rheonics 生产质量管理解决方案。

紧凑的外形，无活动部件，无需维护

RheonicsSRV 和 SRD 的外形尺寸非常小，适合简单的 OEM 和改装安装。 它们可以轻松集成到任何流程中。 它们易于清洁，无需维护或重新配置。 它们占地面积小，可在任何生产线中进行内联安装，从而避免任何额外的空间或适配器需求。

高稳定性，对安装条件不敏感：可以进行任何配置

Rheonics SRV和SRD采用独特的专利同轴谐振器，其中传感器的两端以相反方向扭转，抵消了安装上的反作用扭矩，从而使它们对安装条件和流量完全不敏感。 传感器元件直接位于流体中，没有特殊的外壳或保护笼要求。

即时准确地读出生产质量–完整的系统概述和预测控制

Rheonics'软件功能强大、直观、使用方便。 可以在集成 IPC 或外部计算机上监控实时过程流体。 遍布整个工厂的多个传感器通过单个仪表板进行管理。 泵送的压力脉动对传感器操作或测量精度没有影响。 无振动影响。

在线测量，无需旁路

直接在过程流中安装传感器以进行实时粘度（和密度）测量。 无需旁路管线：传感器可以在线浸入； 流速和振动不会影响测量的稳定性和准确性。

易于安装，无需重新配置/重新校准–零维护/停机时间

万一传感器损坏，请更换传感器，而无需更换或重新编程电子设备。 传感器和电子设备的直接更换，无需任何固件更新或校准更改。 安装方便。 提供标准和定制过程连接，如 NPT、 Tri-Clamp、DIN 11851、法兰、Varinline 和其他卫生连接。 没有特殊的室。 易于拆卸以进行清洁或检查。 SRV 还适用于 DIN11851 和 tri-clamp 连接方便安装和拆卸。 SRV 探头采用气密密封，可进行原位清洁 (CIP)，并支持使用 IP69K M12 连接器进行高压清洗。

低功耗

正常工作期间消耗的电流小于24 A的0.1V DC电源。

快速响应时间和温度补偿粘度

超快且强大的电子设备与全面的计算模型相结合，使 Rheonics 设备是业内速度最快、用途最广、最准确的设备之一。 SRV 和 SRD 每秒提供实时、准确的粘度（以及 SRD 的密度）测量，并且不受流量变化的影响！

广泛的运营能力

Rheonics' 仪器专为在最具挑战性的条件下进行测量而设计。

SRV 可用于 在线过程粘度计的市场上最广泛的操作范围：

• 压力范围高达5000 psi
• 温度范围为-40至200°C
• 粘度范围：0.5 cP至50,000 cP（及更高）

SRD：单仪器，三功能 –粘度，温度和密度

RheonicsSRD 是一款独特的产品，可替代三种不同的粘度、密度和温度测量仪器。 它消除了同时放置三种不同仪器的困难，并在最恶劣的条件下提供极其准确和可重复的测量。

卓越的传感器设计和技术

先进的专利电子设备是这些传感器的大脑。 SRV 和 SRD 可采用行业标准过程连接，例如 11851/XNUMX” NPT、DIN XNUMX、法兰和 Tri-clamp 允许操作员用 SRV/SRD 替换生产线中的现有温度传感器，除了使用内置 Pt1000（可用 DIN EN 60751 AA、A、B 级）精确测量温度之外，还提供粘度等非常有价值且可操作的过程流体信息。

满足您需求的电子产品

传感器电子装置既可以在变送器外壳中使用，也可以在小尺寸DIN导轨安装中使用，从而可以轻松集成到生产线和机器内部的设备柜中。

易于整合

传感器电子设备中实现了多种模拟和数字通信方法，从而使与工业PLC和控制系统的连接变得简单明了。

模拟和数字通讯选项

可选的数字通讯选项

雷奥尼克斯 提供通过ATEX和IECEx认证的本质安全传感器，用于危险环境。 这些传感器符合与潜在爆炸性环境中使用的设备和保护系统的设计和构造有关的基本健康和安全要求。

拥有本质安全、防爆认证 Rheonics 还允许对现有传感器进行定制，从而使我们的客户能够避免与识别和测试替代品相关的时间和成本。 可为需要一台至数千台的应用提供定制传感器； 交货时间为数周而不是数月。

Rheonics SRV & SRD 均通过ATEX和IECEx认证。

Rheonics 设计、制造和销售创新的流体传感和监测oring 系统。 瑞士精密制造， Rheonics' 在线粘度计和密度计具有应用所需的灵敏度以及在恶劣操作环境中生存所需的可靠性。 即使在不利的流动条件下，结果也稳定。 不受压降或流速的影响。 它同样非常适合实验室中的质量控制测量。 无需更改任何组件或参数即可在全范围内进行测量。