Escolhendo o Analisador de TOC Certo para Projetos de Purificação de Água

À medida que os usuários finais continuam a aprimorar, atualizar ou substituir processos para torná-los mais eficientes, atender a novas regulamentações e oferecer melhor qualidade de produto aos seus clientes, eles exigem mais de sua equipe de utilidades, especialmente em relação à qualidade da água e à confirmação da ausência de todos os contaminantes. Esse controle de processo é ainda mais crítico para usuários de água pura e ultrapura—farmacêuticos, microeletrônica e energia—pois qualquer desvio na qualidade da água pode ter impactos significativos no sistema de água e no produto final/na geração de energia. Um contaminante crítico nesses ambientes é o carbono orgânico total (TOC), e os Analisador de TOC para projetos de água ajudam as equipes a monitorá-lo sem perder de vista o desempenho do sistema.

Necessidade de Mais Velocidade e Controle Mais Rigoroso da Qualidade da Água

À medida que as equipes de utilidades atendem à necessidade crítica de controle de TOC para os usuários finais, engenheiros de sistemas e fabricantes de skids de purificação de água também precisam encontrar soluções de análise que sejam eficientes e econômicas. Para alcançar isso, os fabricantes de sistemas frequentemente empregam soluções que podem oferecer suporte a:

Uso de fornecedores aceitos pelo setor

Redução dos custos totais do projeto

Facilidade de integração, inicialização e operação

Recursos avançados que oferecem vantagens distintas

Facilidade de serviço e manutenção

Cinco Considerações para Selecionar um Analisador de TOC para o Seu Projeto

Uso de Fornecedores Aceitos pelo Setor

É crucial para os fabricantes de sistemas escolher um parceiro que não apenas tenha uma tecnologia amplamente aceita, mas que também trabalhe em estreita colaboração com organizações do setor para compreender as necessidades da indústria, ao mesmo tempo em que oferece conhecimento técnico especializado. Isso permite que os projetistas de sistemas padronizem seus projetos, sem se preocupar com atrasos no projeto devido à espera por aprovações do cliente para Analisador de TOC e equipamentos associados.

Redução dos Custos Totais do Projeto

Os Analisadores de TOC on-line e contínuos, com a capacidade disponível de se conectar a transmissores multicanal, reduzem os custos de monitoramento para Analítica de Processo. Com a conexão de vários sensores a um único transmissor, vários pontos de medição podem ser monitorados, reduzindo assim o custo por medição. Além disso, a capacidade multicanal reduz os custos de instalação, de peças de reposição e os custos de manutenção associados.

Facilidade de Integração, Inicialização e Operação

Normalmente, os Analisadores de TOC precisam ser configurados manualmente para a configuração inicial, atualizações de software e substituição. Isso pode consumir muito tempo, especialmente quando há vários sensores em um projeto. Além disso, se vários usuários ou técnicos estiverem envolvidos na instalação e na programação, os riscos de configuração inconsistente ou de erros de programação são altos. Um processo que simplifique essa operação e minimize erros economiza recursos e tempo que podem ser dedicados a trabalhos mais valiosos.

Recursos Avançados que Oferecem Vantagens Distintas

Além da função básica de medição, os Analisadores de TOC devem permitir que os fabricantes ofereçam recursos de valor agregado que possam atender aos principais objetivos dos clientes — redução de custos e melhor monitoramento da qualidade da água. Seja pela economia na instalação, na partida ou durante a manutenção, esses recursos devem oferecer facilidade de uso e indicadores preditivos para serviços e reparos futuros. Isso permite que os usuários programem recursos de forma eficiente, em vez de correr para resolver problemas de última hora.

Facilidade de Serviço e Manutenção

Além desses recursos, os fabricantes de sistemas e seus clientes devem ter suporte técnico avançado disponível para resolver prontamente questões de tecnologia, aplicação e pós-venda. Ter suporte disponível no local ou remotamente, independentemente de onde a instalação ocorra, pode resultar em economias significativas de tempo e recursos, além de proporcionar uma experiência de usuário de alta qualidade.

Identificando Requisitos de Medição

Tendo em mente essas necessidades do cliente, engenheiros de sistemas com forte compreensão das diretrizes do setor e dos pontos e processos de medição necessários podem escolher Analisadores de TOC adequados aos sistemas de água de seus clientes. Dependendo do setor e do processo monitorado, o monitoramento de TOC é necessário em pontos de medição específicos, conforme descrito nas Figuras 1, 2 e 3.

Requisitos de Água na Indústria Farmacêutica

Na indústria farmacêutica, as empresas devem seguir regulamentações compendiais locais e/ou globais de farmacopéia que determinam a composição química da água permitida para uso na fabricação de produtos. Isso pode ser a Farmacopeia dos Estados Unidos (USP), a Farmacopeia Europeia, a Farmacopeia Japonesa, a Farmacopeia Chinesa, a Farmacopeia Indiana ou a farmacopeia de outros países relevantes.

Figura 1: Etapas de tratamento de água em um sistema de água farmacêutica.

Um dos principais contaminantes a serem controlados, conforme os requisitos regulatórios, é o TOC, e ele precisa ser controlado não apenas durante o processo de purificação da água, mas também no circuito de água com os pontos de uso. A USP incentiva o uso de instrumentação de TOC em linha no Capítulo <643> para controle do produto e para controle adicional do processo e do sistema. Os pontos típicos de medição de TOC, juntamente com outros parâmetros regulamentados, são mostrados na Figura 1.

Requisitos de Água na Indústria de Energia

Para a água usada na geração de energia, os operadores devem estar cientes da qualidade da água no ciclo vapor/água para garantir que os requisitos de garantia dos fabricantes das turbinas sejam atendidos. Além disso, a qualidade da água é crucial para o controle da corrosão e da deposição em todos os sistemas de água, a fim de garantir um ambiente de trabalho seguro, bem como a longevidade de turbinas, tubulações, caldeiras e válvulas.

Embora uma variedade de parâmetros seja medida e monitorada no tratamento de água, assim como no ciclo água/vapor, o TOC é um parâmetro-chave a ser monitorado continuamente devido aos seus efeitos corrosivos e de incrustação no processo. Um TOC elevado na água tratada, quando alimentada ao ciclo água/vapor, pode levar a um pH mais baixo devido à degradação orgânica. Isso leva à corrosão e a danos em ativos críticos da planta. Esses compostos orgânicos também podem se depositar em superfícies de troca térmica, reduzindo a eficiência térmica e aumentando o custo de geração de energia. Além disso, o TOC pode incrustar a resina no polidor de condensado, reduzindo assim sua eficácia e exigindo regeneração frequente.

Figura 2. Pontos típicos de medição de TOC em usinas de energia

No tratamento de água, os orgânicos incrustam as membranas de RO, reduzindo sua vida útil e o tempo até a manutenção. É crucial monitorar o TOC ao final do processo de tratamento, para que os orgânicos da água tratada não entrem no ciclo água/vapor e danifiquem os equipamentos da planta.

O TOC no sistema não afeta apenas a vida útil dos equipamentos da planta, mas também a rentabilidade da planta. Pode ser necessária uma parada para manutenção por períodos prolongados para corrigir danos aos equipamentos da planta. Os pontos típicos de medição de TOC em usinas de energia para garantir o monitoramento e o controle adequados e evitar tais incidentes são mostrados na Figura 2.

Além desses pontos de monitoramento de TOC em uma usina de energia típica, há pontos de medição adicionais necessários se a planta for uma instalação de cogeração. Em plantas de cogeração, o vapor após a turbina geralmente é enviado para a unidade de fabricação que a planta está alimentando e é usado nos processos de produção. O condensado do vapor é então retornado à planta de cogeração e passa pelo polidor de condensado no ciclo água/vapor antes de continuar sendo utilizado no ciclo. Esse condensado normalmente carrega alguma contaminação por TOC proveniente do processo de produção, e é fundamental monitorar essa contaminação para garantir que ela não exceda os limites e cause danos no ciclo água/vapor.

Tabela 1: Níveis gerais de qualidade da água no ponto de distribuição/ponto de uso.

Requisitos de Água na Indústria de Microeletrônica

Uma grande quantidade de água é consumida na produção em uma instalação de microeletrônica, e ela precisa estar livre de contaminantes para atender à pureza exata exigida para o máximo rendimento de produção. O fornecimento de água deve funcionar sem qualquer tempo de inatividade para evitar interrupções no processo de fabricação, o que requer monitoramento contínuo da qualidade da água em linha.

O TOC é um dos principais parâmetros para garantir a qualidade da água em uma instalação como essa, pois pode causar danos ao produto em fabricação e levar a perdas consideráveis. A natureza crítica dessa medição fica evidente pelos múltiplos pontos de amostragem durante o processo de tratamento de água para TOC (Figura 3) e pelos limites aceitáveis muito baixos (Tabela 1).

Figura 3: Aplicações de microeletrônica na produção, distribuição e uso de água ultrapura (UPW).

Analisadores de TOC para Projetos de Água

Seleção de Analisador de TOC para Projetos de Água

Como líderes em análitica da água pura, a METTLER TOLEDO Thornton colabora com líderes do setor e órgãos reguladores para compartilhar conhecimentos especializados e reunir feedback sobre as necessidades de monitoramento. Isso impulsiona a inovação, levando a produtos como analisadores de TOC e transmissores que atendem às necessidades críticas dos clientes e oferecem recursos que simplificam a integração do sistema.

Os analisadores de TOC da METTLER TOLEDO Thornton fornecem monitoramento em tempo real e on-line para uma visão abrangente das tendências da qualidade da água. Usando oxidação UV e medição avançada de condutividade, eles medem com precisão o TOC sem reagentes ou produtos químicos e têm poucas peças móveis, reduzindo os custos operacionais e de manutenção. Projetados para atender a diversas necessidades técnicas e de orçamento, eles atendem de forma eficaz a vários requisitos de medição da indústria.

Enquanto outros equipamentos analíticos de TOC disponíveis para fabricantes de sistemas fornecem uma medição a cada seis minutos, a série de sensores de TOC da METTLER TOLEDO Thornton fornece uma resposta de medição em 60 segundos e atualizações a cada segundo. Isso permite um nível sem precedentes de transparência em relação à qualidade da água e a capacidade de reagir rapidamente a qualquer evento fora da especificação.

Esses sensores se conectam ao transmissor M300 ou M800, dependendo das capacidades necessárias. O M800 suporta até quatro sensores e usa o Intelligent Sensor Management (ISM) para plug-and-play com vários tipos de sensores (pH/ORP, condutividade, OD, TOC) em um único transmissor. Ele também oferece comunicação Profibus DP, reduzindo a fiação, simplificando a coleta de dados e minimizando a área ocupada pelo sistema para um projeto mais eficiente e econômico.

Conclusão

Os analisadores de TOC da METTLER TOLEDO oferecem uma solução poderosa para gerenciar a qualidade da água de forma eficaz e proporcionam recursos exclusivos para beneficiar tanto o fabricante quanto o usuário final:

Uso de fornecedores reconhecidos pelo setor

Com expertise técnica e medição de alta precisão

Redução dos custos gerais do projeto

Com uma variedade de soluções oferecidas para atender às necessidades técnicas e de orçamento

Facilidade de integração, inicialização e operação

Com software TCT e simplicidade plug and play

Recursos avançados que oferecem vantagens distintas

Para atender aos objetivos dos clientes, incluindo a tecnologia ISM

Facilidade de assistência técnica e manutenção

Com diagnósticos preditivos ISM

Além desses recursos avançados, a METTLER TOLEDO oferece suporte técnico e pós-venda globalmente, com especialistas de serviço treinados disponíveis para apoiar a equipe do fabricante de sistemas em todas as etapas do processo - instalação, comissionamento, manutenção preventiva e resolução de problemas. Essa capacidade, combinada com analisadores de TOC adaptados para atender às necessidades de projeto de sistemas de água, permite que a METTLER TOLEDO seja uma parceira valiosa e confiável, alinhada aos objetivos do fabricante do sistema.

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