La medición de presión desempeña un papel fundamental en la producción de cloro, un proceso crítico para la seguridad. Esto se debe al hecho de que el cloro es altamente reactivo y, por tanto, puede desencadenar fácilmente explosiones en combinación con sustancias orgánicas. Por tanto, es importante controlar con precisión todos los pasos de la producción para evitar daños a las personas y al medio ambiente. Por eso, los sistemas de separador de membrana marcan la diferencia cuando se trata de medir la presión del proceso. Estas unidades soldadas de separadores de membrana e instrumento de medición ofrecen tanto la durabilidad como la precisión necesarias.
Por este motivo, la asociación europea de fabricantes Euro Chlor también recomienda la aplicación de una conexión a proceso mediante separadores de membrana para la medición de presión en la producción de cloro. Al diseñar separador de membrana, los usuarios deben asegurarse de que todas las piezas húmedas estén fabricadas con materiales resistentes al cloro. Dependiendo de la aplicación, es posible utilizar tántalo, Hastelloy®C276 y titanio, pero también materiales plásticos como ECTFE. En cualquier caso, el fluido de llenado del sistema debe ser inerte, es decir, inerte a la reacción con la mayoría de las sustancias, lo que se aplica, por ejemplo, al aceite halogenado.
Electrólisis cloroalcalina en el proceso de membrana para el ahorro de energía
El cloro se obtiene a partir de cloruro sódico y agua mediante electrólisis cloroalcalina. El proceso genera dos coproductos: hidrógeno y sosa cáustica. El éxito de la electrólisis requiere, por tanto, la separación del ánodo y el cátodo, para que el cloro y el hidrógeno no se combinen y formen una mezcla explosiva. Por este motivo, la industria utiliza principalmente el proceso de membrana de bajo consumo para la electrólisis. Esto significa que entre el ánodo y el cátodo se coloca una membrana especial extremadamente fina que sólo permite la difusión de iones de sodio positivos.
La medición de presión durante la producción de cloro por electrólisis es una tarea compleja
Monitorización de la presión durante el proceso de electrólisis: los separadores de membrana del transmisor de presión diferencial modelo DPT-20 tienen membranas de oro y tántalo.
Los requisitos para la medición de presión en la producción de cloro por electrólisis son complejos. No basta con instalar transmisores de presión en las dos cámaras de la planta. Es esencial determinar la presión diferencial entre las cámaras. De hecho, la fina membrana sólo permanece intacta si las condiciones de presión están equilibradas. Por consiguiente, los cambios en la presión diferencial deben detectarse inmediatamente, para poder detener el proceso de inmediato en caso de avería.
Los transmisores de presión diferencial de alta precisión con dos membranas de separación son adecuados para esta tarea, por ejemplo, el modelo DPT-20 de WIKA con una precisión del 0,1 % del rango de medición. Teniendo en cuenta el entorno crítico, el instrumento debe estar homologado para zonas peligrosas. Dependiendo de la tarea de medición, los separadores de membrana de los transmisores de presión diferencial se diseñan de forma diferente: los puntos de medición de cloro deben tener una membrana de tántalo, mientras que los puntos de medición de hidrógeno requieren una membrana chapada en oro.
Otros procesos en la producción de cloro pueden atacar la membrana
La electrólisis no es en absoluto el único paso del proceso de producción de cloro que requiere una medición de presión altamente fiable. En algunos procesos, sin embargo, nunca puede excluirse por completo que se produzcan daños en la membrana de separación. Aunque los separadores de membrana se fabrican de acuerdo con las condiciones del proceso, pueden dañarse debido a una sobrepresión inesperada o a la corrosión de las partículas adheridas. Una deformación no deseada puede alterar gravemente el resultado de la medición. Además, la rotura de la membrana provocaría la entrada del líquido de llenado del sistema en el proceso y perjudicaría la calidad del cloro.
Sistema con separador de membrana con monitorización de membrana en puntos extremadamente críticos
El sistema de monitorización de membrana modelo DMS27 continúa controlando la presión de forma fiable incluso en caso de rotura de la membrana. El proceso permanece cerrado hasta que se repara el daño.
Este tipo de daños en puntos especialmente críticos del proceso pueden evitarse utilizando un sistema de separador de membrana con monitorización de membrana integrada. En este sistema desarrollado por WIKA – en particular el modelo DMS27 en el caso de las aplicaciones de cloro- el separador de membrana tiene dos membranas superpuestas. El espacio entre ellas se evacua y el vacío resultante se controla mediante un sensor. Si se daña la membrana del lado del proceso, la segunda membrana toma el relevo. Dado que la pérdida de vacío se registra simultáneamente, se transmite una señal de alarma electrónica cuando se alcanza el valor crítico. La presión del proceso sigue controlándose de forma fiable hasta que se instala una nueva membrana. Además, no hay riesgo de contaminación por fugas del líquido de llenado.
Encontrará más información sobre el transmisor de presión diferencial modelo DPT-20 y el sistema de monitorización de membrana modelo DMS-27 en la página web de WIKA. También encontrará un resumen de las soluciones de medición de WIKA para la industria química y el folleto específico del sector. No dude en ponerse en contacto con nosotros, estaremos encantados de ayudarle según sus necesidades.
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