Автоматическое регулирование концентрации раствора кислоты в процессе карбонизации шерсти
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? в первых 2-х зонах при температуре 60-90?С и выжигание целлюлозных примесей при температуре 60-120?С. При выходе из сушильно-термической камеры, ткань охлаждается на 3-х барабанах и самокладом укладывается в тележку.
Для нормального хода технологического процесса, необходимо снабдить линию автоматическими устройствами для поддержания по секциям концентрации кислоты, указанного давления в отжимных устройствах, температуру в сушильно-термических камерах.
Поэтому в выпускной квалификационной работе была разработана автоматическая система регулирования концентрации раствора кислоты в процессе карбонизации.
2.2 Обзор и анализ методов и средств измерения концентрации
раствора
В результате анализа наиболее распространёнными и достаточно широко разработанными методами измерения концентрации являются кондуктометрические, основанные на зависимости величины электропроводимости водных растворов электролитов от их концентрации и метод электродных потенциалов.
Кондуктометрический метод основан на зависимости величины электропроводности водных растворов электролитов от их концентрации. Электропроводность растворов определяется с помощью электродной ячейки. Способность вещества проводить электрический ток характеризуется его удельной электрической проводимостью.
Проводимость растворов зависит от температуры. При изменении температуры на 1 ?С электрическая проводимость увеличивается на 2,4% для кислоты.
При построении приборов необходимо предусматривать схемы термокомпенсации или термостатирования раствора. Схемы работают на переменном токе. По методам измерения электропроводности кондуктометрические приборы делятся на два типа:
) Бесконтактные низкочастотные с измерительной ячейкой в виде жидкостного витка и высокочастотные, с измерительными ячейками ёмкостного или индуктивного типа.
) Контактные с двух- или четырёх электродными измерительными ячейками.
Контактные кондуктометрические приборы.
Измерительная схема прибора с 2-х электродной измерительной ячейкой представляет собой мост с автоматической балансировкой. Схема прибора представлена на рисунке 2.4.
Электроды электродной ячейки входящих в состав измерительного моста выполняют двоякую роль:
) Служат для подведения рабочего тока.
) Служат для отвода падения напряжения, но из-за этого невозможно полностью исключить поляризацию электродов.
На показания может влиять проводимость воды, из-за солей, растворённых в ней.
Рисунок 2.4
Ёмкость конденсатора C3, зависит от ёмкости измерительной ячейки и определяется экспериментально.
Результаты измерений зависят от температуры. Для температурной компенсации используется металлический термометр сопротивления либо емкость с эталонным раствором, имеющим тот же температурный коэффициент проводимости.
Преимущество состоит в высокой точности при больших отклонениях температуры, а недостаток в неудобности данного решения и нестабильности эталона во времени.
Для полного исключения явления поляризации в приборах используют четырёх электродную измерительную ячейку. Схема прибора представлена на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5
Требования к измерительной схеме прибора таковы:
) Ток протекающий через ячейку должен быть стабильным.
) Ток не должен вызывать значительного теплового эффекта.
) Измерительное устройство, подключаемое к электродам не должно потреблять тока.
Бесконтактные низкочастотные концентратомеры.
Для измерения концентрации выше 1% с удельной электропроводностью 1100 См/м используются бесконтактные низкочастотные концентратомеры.
Схема индуктивного кондуктометрического датчика с жидкостным витком представлена на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6
В последние годы получают все большее развитие концентратомеры, основанные на бесконтактных методах измерения проводимости, При бесконтактном методе отсутствует контакт чувствительной части датчика с измеряемой средой, что исключает погрешность от загрязнения электродов. Бесконтактный метод обеспечивает возможность измерения концентрации сильно загрязненных агрессивных жидкостей, суспензий и коллоидных растворов.
Бесконтактные кондуктометры в зависимости от метода измерения проводимости подразделяются на низкочастотные индуктивные, высокочастотные индуктивные и высокочастотные емкостные.
В бесконтактных кондуктометрах с жидкостным витком, работающих на промышленной частоте 50 Гц, используются компенсационная схема измерения и температурная компенсация. Значительное число разработанных приборов охватывают диапазон измерения электрических проводимостей от 1*10-3 до 1,0 1/Ом*см.
Метод электродных потенциалов основан на измерении разности потенциалов электродных систем избирательного действия, ЭДС которых зависит от активности концентрации ионов водорода в растворе.
В практике промышленного измерения значения рН по гальванометрическому методу наибольшее распространение получили электродные системы, состоящие из стеклянного измерительного электрода и хлорсеребряного или каломельного электрода сравнения.
Метод электродных потенциалов измерения рН основан на измерении электродвижущей силы гальванического элемента. Этот метод
измерения получил наибольшее применение в промышленности,
Гальванический элемент предст