Globalne zastosowanie analizatorów OWO okazało się

Praktyczne zastosowania – raport
DOW Firma z branży chemicznej
Globalne zastosowanie analizatorów OWO okazało
się korzystne dla wiodącej firmy chemicznej
W zakładach DOW na całym świecie zamontowano ponad 250 analizatorów
online ogólnego węgla organicznego (OWO) marki BIOTECTOR.
Wprowadzenie
Zespół specjalistów ds. analizy ogólnego węgla organicznego z firmy
DOW zdaje sobie sprawę ze znaczenia pomiarów OWO w handlu i
produkcji. Pierwsza generacja analizatorów BIOTECTOR uświadomiła
firmie DOW korzyści wynikające z zastosowania wytrzymałych
analizatorów online TOC, które zapewniają wiarygodne i dokładne
pomiary ogólnego węgla organicznego w trudnych zastosowaniach,
nawet w tych, w których oleje, tłuszcze, sole, pyły i smary są obecne
w próbkach.
Zastosowania analizatorów
BIOTECTOR w firmie DOW:
¢ Skropliny kotłowe
¢ Woda chłodząca
¢ Woda demineralizowana
¢ Ostateczne usuwanie ścieków w Oczyszczalni ścieków (OŚ)
¢ Woda pitna
¢ Woda przemysłowa
¢ Woda deszczowa
¢ Woda uzyskana w procesie odwróconej osmozy
¢ Woda dopływająca do Oczyszczalni ścieków (OŚ)
Na przestrzeni lat firma DOW stała się jednym z największych
użytkowników analizatorów BIOTECTOR firmy HACH LANGE, a
obecnie powszechnie stosuje je w całej organizacji jako technologię
MET (ang.Most Effective Technology - najbardziej efektywną
technologię). To dowód doświadczenia zespołu z firmy DOW, który
jest świadom korzyści operacyjnych wynikających z pomiarów
OWO i jego zaufania w sprawność technologii BIOTECTOR TSAO
(zaawansowanego utleniania dwustopniowego) w różnych zastosowaniach.
Przyjrzyjmy się z bliska jednemu z
zakładów DOW w Schkopau, Niemcy,
UE.
W zakładach DOW Schkopau, zlokalizowanych we wschodnich
Niemczech, od dwudziestu lat stosowano analizatory BIOTECTOR
B7000, a w 1999 zamontowano także 4 analizatory BIOTECTOR
firmy HACH LANGE, które zostały zmodernizowane w roku 2013.
Zastosowania analizatorów BIOTECTOR
w zakładzie produkcyjnym:
W fabryce DOW zastosowano cztery analizatory BIOTECTOR
B7000 firmy HACH LANGE. Używana są one do monitorowania:
1 i 2 – Woda chłodząca i woda deszczowa
Każdy analizator korzysta z 2 strumieni/kanałów. Dane dotyczące
OWO są wykorzystywane przez zespół operacyjny do wykrywania
uszkodzonych lub wadliwych urządzeń produkcyjnych, do podejmowania decyzji dotyczących odprowadzania lub oczyszczania wody
oraz w celu zapewnienia zgodności z przepisami. Poziomy OWO
>30 ppm skłaniają zespół operacyjny do kierowania wody do zbiornika zapasowego, a następnie do oczyszczalni ścieków w celu
oczyszczenia, gdy istnieją wolne moce przerobowe.
3 Wpływ OŚ
Analizator BIOTECTOR B7000 firmy HACH LANGE monitoruje ścieki
wpływające do oczyszczalni ścieków. Analiza jest konsekwentnie
prowadzona przez wiele lat, w tym także w wodzie ściekowej o dużej
zawartości soli (do 2000 mg/l Cl - do 600 mg/l SO4 2-), ponieważ
DOW Schkopau wykorzystuje słoną wodę w procesie produkcji do
kontroli wycieków. Dane z analizatora BIOTECTOR B7000 umożliwiają zespołowi ustabilizowanie obciążenia, rozcieńczanie ścieków
w razie konieczności, optymalizację przepustowości i zapewnienie
sprawnego funkcjonowania OŚ.
4 Odpływ OŚ
W zakładach Schkopau stosuje się regulację chemicznego zapotrzebowania tlenu (ChZT), a firma DOW może sterować zakładami za
pośrednictwem sieci korzystając z analizy OWO. W tym przypadku
granica kontrolna wynosi 25 ppm.
Zakłady odprowadzają ścieki do pobliskiej rzeki Saale. Pomiary
OWO w tym punkcie są ściśle kontrolowane i każda gwałtowna
zmiana lub zanieczyszczenie ścieków będą skutkować zamknięciem
zaworu ściekowego i ponownym odpompowaniem ścieków do
oczyszczalni. Ta końcowa kontrola zapewnia zgodność z przepisami,
a w konsekwencji pozwala firmie DOW uniknąć kar i zachować
dobrą reputację. Na podstawie dotychczasowych danych stwierdzono, że analizatory BIOTECTOR firmy HACH LANGE pracują
nieustannie z bardzo wysokim poziomem dokładności, który wynosi
ponad 97% porównująć z laboratoryjnymi testami walidacji.
Znaczne są również korzyści finansowe wynikające z prawidłowej
kontroli wypływu.
Alternatywne technologie
Firma DOW przez lata wypróbowywała i testowała wiele alternatywnych technologii, ale napotykała poważne i nieustające
problemy związane z konserwacją i przestojami wynikającymi z
częstych zatkań analizatorów. Zatory te były powodowane przez
sól i wapno obecne w wodzie ściekowej. Analizatory BioTector
były testowane w tych zakładach w roku 1999, a opatentowana
technologia TSAO pozytywnie przeszła testy. Analizatory BIOTECTOR
Online OWO firmy HACH LANGE cechują się czasem sprawności
wynoszącym 99,86%, określonym zgodnie ze standardami
MCERTS.
Steffen Bach, starszy specjalista ds. analiz w firmie DOW powiedział:
„Urządzenia BioTector były zdecydowanie najlepsze; na
początku lat 90. XX wieku były to pierwsze analizatory OWO,
które mogły funkcjonować w najtrudniejszych warunkach
przez 14 dni bez konserwacji. W urządzeniach BioTector znaleźliśmy rozwiązanie, a nie tylko produkt”.
W zakładach DOW na całym świecie zamontowano ponad 250 analizatorów online ogólnego węgla organicznego (OWO) marki BIOTECTOR.
Najwyższa niezawodność
Dokładność godna zaufania
„BIOTECTOR doskonale sprawdził się w zakładach Schkopau
pod względem wymogów konserwacyjnych”, zauważył Bach.
Analizatory wymagają rutynowego przeglądu co sześć miesięcy, a
co miesiąc wymiany odczynnika. Kalibracja jest sprawdzana raz w
miesiącu jako środek zapobiegawczy. Ten wysoki poziom niezawodności umożliwia firmie DOW prawidłowe zarządzanie zasobami
konserwacyjnymi. Analizatory zakładowe zostały zmodernizowane
niedawno po 14 latach dobrej pracy.
Kadra zarządzająca zakładów DOW ma zaufanie do pomiarów wykonanych analizatorami BIOTECTOR i korzysta z tych informacji
do podejmowania decyzji operacyjnych dotyczących OŚ. Analizator
BIOTECTOR B7000 firmy HACH LANGE dostarcza informacji
wykorzystywanych w zarządzaniu, które są rozpowszechniane poprzez DCS (Distributed Control System). Informacje te zapewniają
stabilny poziom produkcji, przewidywalne obciążenie ścieków i
optymalne działanie OŚ.
W oczyszczalni scieków są również przeprowadzane badania laboratoryjne OWO, które dostarczają potwierdzenia poprawności
danych pochodzących z analizatora BIOTECTOR B7000, z użyciem
codziennych próbek. Dr. Kathrin Heinrich, z działu analitycznego
EH&S firmy DOW, jest zadowolona z dokładności analizatorów i
stwierdza, że „Mamy zaufanie do systemu”.
TOC MP6
TOC MP6
online MP6
offline MP6
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Wniosek
Do tej pory technologie analizy ogólnego węgla organicznego były problematyczne w zastosowaniu, co podważało dokładność i
znaczenie wartości pomiaru OWO. Niemniej jednak firma DOW jest świadoma zalet tych pomiarów i zastosowała technologię
TSAO w momencie wprowadzenia jej na rynek w latach 90. ubiegłego wieku. Firma DOW wcześnie zdecydowała się na zastosowanie
analizatorów OWO PROTECTOR firmy HACH LANGE i stosuje je z powodzeniem w coraz bardziej zróżnicowanych zastosowaniach
komercyjnych, produkcyjnych i dotyczących zgodności z przepisami, z korzyścią dla środowiska.
BIOTECTOR B7000: Analizator online do pomiarów OWO / N / P
Zasada działania
Informacje dotyczące zamawiania
Wyjątkowa metoda TSAO analizatora B7000 zapewnia całkowite i
pełne utlenienie próbki, w tym węgla organicznego do CO 2,
związków azotu do azotanów i związków fosforu do fosforanów.
Firma HACH LANGE oferuje kompletne rozwiązania pomiaru
OWO – od przygotowania próbki do wylotu.
Pomiar N: Po zakończeniu analizy OWO, utleniona próbka płynu
zostaje przeniesiona do komory pomiarowej. Tutaj fotometr
wykonuje pomiar przy długości fali odpowiadającej azotanom.
Wynik jest wyświetlany w postaci całkowitego azotu (N).
Pomiar P: Utleniona próbka płynu jest umieszczana w kotle P
gdzie jest poddana kwasnej mineralizacjiw temperaturze 100°C
zazwyczaj przez 10 minut, co powoduje przekształcenie wiązań
polifosforanowych w ortofosforany. Próbka reaguje z odczynnikiem
P i zostaje przeniesiona do komory pomiarowej. Tutaj fotometr
wykonuje pomiar przy długości fali odpowiadającej fosforanom.
Wynik jest wyświetlany w postaci całkowitego fosforu (P).
System B7000 występuje w wielu wersjach różniących się
dostępnymi opcjami:
¢ Klimatyzacja
¢ Ogrzewanie, oświetlenie wewnętrzne i zewnętrzne
¢ Funkcja alarmu
¢ Podciśnieniowe urządzenie próbkujące / urządzenie próbkujące
z kanałem Venturiego
¢ Koncentrator tlenu / ze sprężarką
¢ Wersja do zastosowań zewnętrznych
W celu zapewnienia nieprzerwanej pracy analizatora B7000,
firma HACH LANGE oferuje:
¢ Materiały eksploatacyjne: odczynnik OWO,
roztwór czyszczący N, odczynnik P.
¢ Części zamienne i zużywalne
Prosimy skontaktować się z przedstawicielem firmy HACH LANGE,
w celu dobrania odpowiedniej konfiguracji analizatora B7000 dla
danego zastosowania.
Dziękujemy
Steffenowi Bach,
starszemu specjaliście ds. analiz z firmy DOW
oraz dr Kathrin Heinrich,
z działu analitycznego EH&S firmy DOW
DOC043.60.30226.Jan15
Pomiar OWO: Reprezentatywna niefiltrowana próbka z mierzonego
strumienia, który jest mierzony, jest pompowana do analizatora.
Następnie dodawany jest kwas w celu obniżenia pH tak, aby węgiel
nieorganiczny był wydzielony w postaci CO 2 i mierzony jako ogólny
węgiel nieorganiczny (OWN). W metodzie TSAO wykorzystuje się
grupę rodników hydroksylowych generowaną przez ozon i wodorotlenek sodu. Aby usunąć z CO2 z utlenianej próbki, pH próbki jest
obniżane ponownie. CO 2 jest odzielony i mierzony przez specjalnie
opracowany bezstratny analizator CO 2 pracujący w podczerwieni
(NDIR). Wynik jest wyświetlany w postaci ogólnego węgla organicznego (OWO).