DMAC在线浓度分析仪应用

　　1　引　言

　　溶液的浓度是指在一定量的溶液(或溶剂)中所含溶质的量。测定方法主要有滴定法,实验室仪器测定法,但这种测定方法化验数据滞后,在生产上不能及时调整凝固浴溶液浓度,使工业产品质量不能保证。我公司生产工艺采用世界先进的DMAC湿法两步法,主要生产腈纶纤维。纺丝原液通过喷丝板经过凝固浴成丝,凝固浴中的DMAC浓度直接影响产品质量。为保证产品质量满足国际市场需求,我公司引进意大利的智能折光仪,用于测定纺丝凝固浴中DMAC的浓度,其4~20mA信号进入DCS系统,适时调整系统内液体浓度。

　　2　应用背景

　　我公司采用DMAC湿法两步法生产腈纶纤维。聚合物在原液与DMAC溶液相混合,配制成100℃原液胶,通过计量泵经过喷丝板,进入DMAC凝固浴中,胶体内的DMAC与凝固浴中的DMAC进行解析,形成一恒定的浓度平衡。准确测量DMAC浓度,可适时控制凝固浴中的补给水的量。DMAC浓度的变化直接造成丝束发脆和丝束并丝等严重的质量问题。稳定的DMAC浓度环境对腈纶纤维成丝内在质量起关键的作用。

　　我公司原有生产线测量成丝凝固浴的DMAC浓度采用化验分析方法,每2 h取样一次,取样后在中心化验室由化验员用实验室型的阿贝折光仪测量。这种测量方法对工艺数据滞后、取样环境、温度变化、人工操作、仪器受周围环境等因素都对化验数据的准确性造成影响。不能随工艺条件的变化做适时地调整,这样就不能够保障产品的稳定的质量指标。

　　通过走访国内的腈纶生产厂家,从投用的几种浓度分析仪来看,都出现维护量大、维护成本高、长时间运行后漂移、测量不准确等问题。我公司由意大利引进一套智能折光仪,克服了以上各种缺点,在几年的实践应用中效果良好。

　　3　仪器的工作原理

　　折光仪的原理:当一束光照射在物体表面时,会出现折射和反射两种物理现象。当光束通过棱镜和溶液两种不同的物质时,在两种介质的表面发生反射和折射,在反射和折射之间有一临界角,这个值可用公式计算为:

　4　仪器结构及功能

　　UR-15折光仪共由两部分组成,第一部分为仪表主机部分:由键盘、显示卡、CPU卡和EPROM存储卡、电源卡、CCD适配卡、CCD传感器、光学棱镜系统组成;第二部分为自动清洗系统:由继电器自动控制系统、气源系统、气动镜头清洗系统组成。仪器采用8098单片机完成仪表的测量、标定、补偿等各项功能,仪器的最小量程为0.007 0nD。

　　仪器的所有功能通过软件实现,软件设定依据安全和技术等级分为三个级别。仪器自带Rt100热电阻,直接安装于配套管路中,有效地消除温度的误差。仪器可采用RS-422和RS-485接口与上位计算机相通讯,并可通过4~20 mA信号与DCS相通讯。由DCS控制调节DMAC浓度。