Wie ein weltweit führender Hersteller von Schwefelsäure mit der Flüssigkeitskonzentrationsmesstechnik von Vaisala die Produktqualität sicherstellt

Kunde: Boliden
Vaisala Technologie: Inline-Refraktometer  

Herausforderung: Sicherstellung einer hochgradigen Schwefelsäureproduktion in präzisen Konzentrationen
 

Boliden ist einer der weltweit führenden Hersteller von Schwefelsäure (H₂SO₄), der jährlich rund 1,7 Millionen Tonnen hochwertiger Produkte an vier Standorten produziert: Rönnskär in Schweden, Harjavalta und Kokkola in Finnland sowie Odda in Norwegen. Die stark ätzende, farblose Säure ist ein Nebenprodukt der Zinkherstellung. Sie wird in der Produktion von Düngemitteln und Chemikalien sowie in der Zellstoff- und Papier- und Bergbauindustrie eingesetzt. Die Säure wird in der Regel in handelsüblichen Konzentrationen zwischen 93 und 98 % an Kunden geliefert. Damit die von verschiedenen Kunden geforderten präzisen Konzentrationen erreicht werden, verdünnt Boliden reine Schwefelsäure mit Wasser. Ziel ist es, eine hohe Produktqualität für die Kunden aufrechtzuerhalten. Deshalb verwendet das Unternehmen die zuverlässige und genaue Konzentrationsmesstechnik von Vaisala zur Steuerung des Säureverdünnungsprozesses.

Lösung: robuste und genaue Inline-Messtechnik

Während der Verdünnung ist eine exakte Konzentrationsmessung entscheidend. Die korrosive Natur der Säure stellt eine weitere Herausforderung für die gewählte Technologie dar. Boliden verlässt sich auf die äußerst robuste Vaisala Prozessrefraktometertechnik, die drei wesentliche Vorteile für Chemikalienproduktionsprozesse bietet:
•    Beständigkeit gegenüber stark ätzenden Bedingungen
•    stabile Flüssigkeitskonzentrationsmessung über einen breiten Messbereich (siehe Grafik unten)
•    Messgenauigkeit wird nicht durch Luftblasen, Farbe oder Änderungen der Durchflussrate der überwachten Lösung beeinträchtigt
 

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Das Vaisala Prozessrefraktometer ermöglicht im Vergleich zu einem Dichtemessgerät eine präzisere und zuverlässigere Messung der Schwefelsäurekonzentration im Bereich von 85 bis 100 %. Ab 94 % flacht die Dichtekurve ab, d. h. Messungen von Konzentrationen ab 95 % können mit einem Dichtemessgerät nicht durchgeführt werden.
 

Verbesserte Lagerung und verbesserter Transport

Die Verdünnung dient auch dazu, um den Gefrierpunkt der von Boliden hergestellten hochwertigen Schwefelsäure zu senken, damit Lagerung und Transport vereinfacht werden.

Beispielsweise liegt der Gefrierpunkt von hochkonzentrierter (98 %) Schwefelsäure bei +3 °C. Eine Verdünnung der Säure auf 93 bis 96 % pro Gewicht senkt den Gefrierpunkt auf −20 °C. Dadurch wird die Lagerung und der Transport insbesondere bei winterlichen Bedingungen vereinfacht. Die folgende Abbildung veranschaulicht, warum es wichtig ist, die genaue Konzentration der verdünnten Schwefelsäure zu überprüfen: Sobald die Säurekonzentration unter 93 % fällt, steigt der Gefrierpunkt.
 

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Verdünnung in der Praxis

Die konzentrierte Säure und das Verdünnungswasser werden in einen Zwischenprodukttank gepumpt, der eine Zirkulationsschleife umfasst. Das in der Schleife montierte Vaisala Inline-Refraktometer überwacht präzise die Konzentration der Lösung, um den angemessenen Verdünnungsgrad sicherzustellen. 
 

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Angepasste Messlösung, entwickelt in Zusammenarbeit mit Fachleuten

Die Messlösung für Boliden wurde von Kontram bereitgestellt, dem Vaisala Händler für Inline-Refraktometer in Finnland. Das Unternehmen ist auf Automatisierungs- und Messlösungen spezialisiert. Es wird vom Vaisala Prozessrefraktometerteam dabei unterstützt, Anwendungskompetenz und Kundensupport für eine Vielzahl von Industriekunden zu bieten.

Um mehr über Vaisala Prozessrefraktometerlösungen für Ihre spezifische Anwendung zu erfahren, besuchen Sie die Seite für Prozessrefraktometer. Sie möchten Ihre Messanforderungen besprechen? Finden Sie eine Vaisala Fachkraft in Ihrer Nähe über unsere Website, oder senden Sie uns eine Kontaktanfrage, und wir melden uns bei Ihnen.