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Application note A117-GP06

通过CO2定量控制饮用水pH值

海水淡化-除去盐分和矿物质的工艺,在中东用于从海水或微咸水中取回饮用水。主要技术是反渗透(RO),通过膜过滤器从水中去除颗粒、离子和几个分子。但是对于饮用目的来说,所产生的反渗透水太纯,从某种意义上说,人类所需的矿物质也已从原始水中去除。

为此,必须将“碳酸钙”等矿物质“重新引入”反渗透水中。然而,当水的碱性太高时(pH值太高),碳酸钙无法溶解,并且会沉淀。控制pH值是必须的。一种方法是通过以受控方式引入二氧化碳(CO2)气体。溶解在水中的二氧化碳将部分转化为碳酸,从而降低水的pH值,促进碳酸钙的溶解。

一家生产涉水处理和干冰生产系统的南美公司向Bronkhorst美国公司寻求帮助,以期精确测量CO2流量以控制pH值,从而在海水淡化厂进行再矿化的解决方案。

通过CO2定量控制饮用水pH值

应用要求

客户需要紧凑的解决方案来精确测量气态二氧化碳(CO2)流量。此外,需要处理低压气体,且优选低成本运行。

重要议题

  • 紧凑型质量流量计
  • 低压降
  • 精准快速响应

工艺方案

Bronkhorst解决方案包括用于精确测量CO2流量的IN-FLOW热式质量流量计。在反渗透(RO)阶段下游脱盐过程,pH分析仪实时测量RO水的pH值,并将信号传递到PLC(可编程逻辑控制器),PLC 给出Bronkhorst设备二氧化碳注入量。实际上,PLC通过控制供给气态CO2到大型2″水管线中的阀门以进行pH控制。当前IN-FLOW设备可实现高达每小时10千克CO2供应,精度±0.5%读数加±0.1%满量程。

相较于客户使用过的其他许多科里奥利流量计,客户对IN-FLOW的更小尺寸非常满意。该仪表开箱即用,仅需零校准。仪表的紧凑尺寸在海水淡化厂是一大优势,并且响应速度快,可实现pH控制的快速反馈。

相较于其他流量计,该仪表的购买成本和运营成本都降低了。这得益于IN-FLOW的低压降特性使其可在较低的压力下工作。使得较低的压差可以获得相同的气体流量,因此成本较低。

除了当前应用的IN-FLOW流量计,Bronkhorst还提供了MASS-STREAM质量流量计(一款基于直通原理的仪表),用于类似的二氧化碳计量应用,这也显示了Bronkhorst是一名有能力提供各种质量流量仪表的供应商。

通过CO2定量控制饮用水pH值工艺方案