Měření výšky hladiny jedovaté a výbušné kyselé vody

Popis aplikace | Chemie

  • Skladování odpadních produktů z výroby nitrobenzenu v nádržích
  • Měření kyselé vody s organickými chemikáliemi radarem na principu FMCW
  • Ochrana proti přeplnění v nebezpečném prostoru podle ATEX,  Zóna 2

Pozadí

Mezinárodní výrobce organických chemikálií vyrábí suroviny jako anilin a různé hexylaminy v jednom ze svých výrobních závodů v České republice. Základní chemikálie jsou většinou surovinami pro gumárenský, farmaceutický, chemický a potravinářský průmysl.

Nezbytnou výchozí surovinou používanou pro výrobu anilinu je nitrobenzen. Tato organická sloučenina je vyráběna nitrací benzenu koncentrovanou kyselinou dusičnou za přítomnosti kyseliny sírové. Základním odpadním produktem z výrobního procesu je kyselá voda, která však stále obsahuje zbytkové množství vysoce toxického a hořlavého nitrobenzenu. Kvůli ochraně životního prostředí je pak tato odpadní voda odváděna do chemické čistírny odpadních vod. Před vyčištěním se kyselá voda skladuje v několika nádržích, vysokých až 6 m, za atmosférického tlaku.

Požadavky na měření

Jelikož i velmi malé množství nitrobenzenu v kyselé odpadní vodě vytváří v nádrži výbušnou atmosféru, je naprosto nezbytné pravidelně kontrolovat výšku hladiny této kapaliny s teplotou cca +50° C. Jakmile hladina přesáhne nastavenou mezní výšku, spustí se výstražná signalizace, aby nedošlo k přeplnění nádrže a následným škodám. Zákazník dříve používal radarové hladinoměry starší generace. Po určité době používání si však zákazník přál jejich nahrazení novější technologií. Proto se zákazník rozhodl, že provede postupnou modernizaci skladovacích nádrží a jejich doplnění nejmodernějšími typy hladinoměrů v provedení do zóny 2 podle ATEX. Jakmile došlo k náhradě prvního hladinoměru, zákazník projevil přání zachovat stávající elektrické vedení a komunikaci, aby se snížily pořizovací náklady.

Řešení firmy KROHNE

Firma KROHNE dodala pro tuto aplikaci OPTIWAVE 5200 C. Bezkontaktní 2vodičový radarový hladinoměr na principu FMCW byl připevněn k nádrži přírubovým připojením DN 50. Celková výška hrdla je 496 mm. Vzhledem k výšce hrdla nádrže je anténa s rozšířeným vlnovodem doplněna prodloužením s délkou 200 m. Uvedení přístroje do provozu pomocí displeje hladinoměru bylo velmi snadné.

Přístroj musí být vhodný a schválený pro použití v potenciálně výbušné atmosféře vytvořené hořlavými látkami v nádrži, bylo dodáno provedení s ochranou Ex d. Anténa je vyrobena z PTFE bez těsnicího kroužku, takže hladinoměr velmi dobře odolává agresivní měřené kyselé vodě v nádrži. Vzhledem k umístění nádrže ve venkovním prostředí byl hladinoměr dodán s ochranným krytem proti povětrnostním vlivům.

Výhody pro zákazníka

Výrobce chemikálií využívá veškeré výhody spolehlivého a stabilního měření radarovým hladinoměrem firmy KROHNE. Pokud hladina kyselé vody v nádrži dosáhne nastavené mezní hodnoty, hladinoměr OPTIWAVE 5200 spustí prostřednictvím proudového výstupu 4…20 mA ve velínu výstražnou signalizaci. Tím hladinoměr OPTIWAVE 5200 umožňuje uživateli okamžitě přerušit výrobní proces, aby se zabránilo přeplnění nádrže. Díky tomu je dosaženo vysoké úrovně bezpečnosti v celém výrobním závodě. Tento typ hladinoměru je rovněž možno používat jako součást Bezpečnostních přístrojových systémů (SIS), protože splňuje požadavky SIL2.

Hladinoměr firmy KROHNE představuje pro uživatele i ekonomický přínos. Při instalaci přístroje nebylo nutné přerušení provozu, jelikož uvedení hladinoměru OPTIWAVE 5200 do provozu pomocí displeje přístroje je velmi rychlé a snadné a navíc nebylo nutné provádět žádné úpravy elektrického ani komunikačního vedení.

Výrobce speciálních chemikálií je velmi spokojen se spolehlivostí hladinoměru firmy KROHNE a plánuje systematické nahrazení všech starších přístrojů hladinoměry OPTIWAVE 5200.

Použité přístroje

Radarový hladinoměr na principu FMCW pro kapaliny ve skladovacích a procesních aplikacích

  • Spojité bezkontaktní měření výšky hladiny ve skladovacích nádržích a reaktorech
  • Radar s frekvencí 10 GHz, trychtýřové antény, antény s rozšířeným vlnovodem
  • Měřicí rozsah: 0…30 m
  • -60…+250°C; -1…40 barg (vyšší na požádání)