Att välja rätt TOC-analysatorer för vattenprojekt

I takt med att slutanvändare fortsätter att förfina, uppdatera eller ersätta processer för att bli mer effektiva, uppfylla nya regelkrav och leverera bättre produktkvalitet till sina kunder, ställer de högre krav på sitt försörjningsteam, särskilt när det gäller vattenkvalitet och bekräftelse av frånvaro av alla föroreningar. Denna processtyrning är ännu viktigare för användare av rent och ultrarent vatten—läkemedel, mikroelektronik och kraft—eftersom varje avvikelse i vattenkvaliteten kan få stora konsekvenser för vattensystemet och slutprodukten/energiutvinningen. En kritisk förorening i dessa miljöer är totalt organiskt kol (TOC), och TOC-analysatorer för vattenprojekt hjälper team att övervaka detta utan att tappa fokus på systemets prestanda.

Behov av högre hastighet och striktare kontroll av vattenkvaliteten

När serviceteamen hanterar det kritiska behovet av TOC-styrning för slutanvändare behöver även systemingenjörer och tillverkare av vattenreningsskid lösningar för analys som är effektiva och kostnadseffektiva. För att uppnå detta använder systemtillverkare ofta lösningar som kan stödja:

Användning av branschgodkända leverantörer

Reducerade totala projektkostnader

Enkel integration, uppstart och drift

Avancerade funktioner som erbjuder tydliga fördelar

Enkel service och underhåll

Fem överväganden för att välja en TOC-analysator för ditt projekt

Användning av branschgodkända leverantörer

Det är avgörande för systemtillverkare att välja en partner som inte bara har teknik som är allmänt accepterad, utan också arbetar nära branschorganisationer för att förstå branschens behov samtidigt som den erbjuder teknisk expertis. Detta gör det möjligt för systemutformarna att standardisera sin konstruktion, utan att behöva oroa sig för projektförseningar på grund av att man väntar på kundgodkännanden för TOC-analysatorer och tillhörande utrustning.

Reducerade totala projektkostnader

On-line, kontinuerliga TOC-analysatorer med möjlighet att kopplas ihop med tillgängliga flerkanalsändare minskar övervakningskostnaderna för procesanalys. Genom att koppla flera givare till en enda sändare kan flera mätpunkter övervakas, vilket minskar kostnaden per mätning. Dessutom sänker flerkanalsfunktion kostnaderna för installation, reservdelar och tillhörande underhållskostnader.

Enkel integration, uppstart och drift

Vanligtvis måste TOC-analysatorer konfigureras manuellt för initial installation, programvaruuppdateringar och utbyte. Detta kan vara mycket tidskrävande, särskilt när det finns flera givare i ett projekt. Dessutom, om flera användare eller tekniker är involverade i installationen och programmeringen, är risken hög för inkonsekvent konfiguration eller programmeringsfel. En process som effektiviserar detta arbete och minimerar fel sparar resurser och tid som kan användas till mer värdefullt arbete.

Avancerade funktioner som erbjuder tydliga fördelar

Utöver den grundläggande mätfunktionen bör TOC-analysatorer göra det möjligt för tillverkare att erbjuda mervärdesfunktioner som kan rikta sig mot de viktigaste kundmålen – kostnadsminskning och bättre övervakning av vattenkvaliteten. Oavsett om det handlar om besparingar i installation, uppstart eller under underhåll, bör dessa funktioner ge enkel användning och prognostiska indikatorer för kommande service och reparationer. Detta gör det möjligt för användare att effektivt planera resurser, i stället för att i sista stund behöva lösa problem i panik.

Enkel service och underhåll

Utöver dessa funktioner bör systemtillverkare och deras kunder ha tillgång till avancerad teknisk support för att snabbt kunna hantera frågor om teknik, tillämpning och eftermarknad. Att ha support tillgänglig på plats eller på distans, oavsett var installationen sker, kan leda till betydande tids- och resursbesparingar samtidigt som det ger en högkvalitativ användarupplevelse.

Identifiering av mätkrav

Med dessa kundbehov i åtanke kan systemingenjörer med god förståelse för branschriktlinjer och de erforderliga mätpunkterna och processerna välja TOC-analysatorer som är väl lämpade för kundernas vattensystem. Beroende på den bransch och den process som övervakas krävs TOC-övervakning vid specifika mätpunkter enligt beskrivningen i figur 1, 2 och 3.

Vattenkrav inom läkemedelsindustrin

Inom läkemedelsindustrin måste företag följa lokala och/eller globala farmakopébestämmelser som reglerar den kemiska sammansättningen av vatten som får användas vid tillverkning av produkter. Det kan vara United States Pharmacopeia (USP), Europeiska farmakopén, Japanska farmakopén, Kinesiska farmakopén, Indiska farmakopén, eller farmakopén i andra relevanta länder.

Figur 1: Vattenreningssteg i ett farmaceutiskt vattensystem.

Ett av de viktigaste föroreningarna som ska kontrolleras enligt myndighetskraven är TOC, och det måste kontrolleras inte bara under vattenreningsprocessen utan också i vattenloopen vid användningspunkterna. USP uppmuntrar användningen av onlineinstrumentering för TOC i kapitel <643> för produktstyrning samt för ytterligare process- och systemstyrning. Typiska mätpunkter för TOC tillsammans med andra reglerade parametrar visas i figur 1.

Vattenkrav inom kraftindustrin

För vatten som används vid kraftproduktion måste operatörer vara medvetna om vattenkvaliteten i ång-/vattencykeln för att säkerställa att turbinleverantörernas garantikrav uppfylls. Dessutom är vattenkvaliteten avgörande för kontroll av korrosion och beläggningar i hela vattensystemen för att säkerställa en säker arbetsmiljö samt turbinernas, rörens, pannornas och ventilernas livslängd.

Även om en rad olika parametrar mäts och övervakas i vattenrening såväl som i vatten-/ångcykeln, är TOC en nyckelparameter att kontinuerligt övervaka på grund av dess korrosiva verkan och beläggningsbildning i processen. Höga TOC-haleter i renat vatten som matas in i vatten-/ångcykeln kan leda till lägre pH på grund av nedbrytning av organiska ämnen. Detta leder till korrosion och skador på kritiska anläggningstillgångar. Dessa organiska ämnen kan också avsätta sig på värmeöverförande ytor, vilket minskar den termiska effektiviteten och ökar kostnaden för kraftproduktion. Dessutom kan TOC förorena hartset i kondensatpoleraren, vilket minskar dess effektivitet och kräver frekvent regenerering.

Figur 2. Typiska mätpunkter för TOC i kraftverk

I vattenrening kommer organiska ämnen att förorena RO-membran och därmed minska deras livslängd och tiden till underhåll. Det är avgörande att övervaka TOC i slutet av reningsprocessen, så att organiska ämnen från det renade vattnet inte kommer in i vatten-/ångcykeln och skadar anläggningens utrustning.

TOC i systemet påverkar inte bara anläggningsutrustningens livslängd, utan också anläggningens lönsamhet. Ett avbrott för underhåll kan bli nödvändigt under längre perioder för att åtgärda skador på anläggningsutrustningen. Typiska mätpunkter för TOC i kraftverk för att säkerställa korrekt övervakning och kontroll och undvika sådana incidenter visas i figur 2.

Utöver dessa TOC-övervakningspunkter i ett typiskt kraftverk finns det ytterligare mätpunkter som krävs om anläggningen är en samproduktionsanläggning. I samproduktionsanläggningar skickas ångan efter turbinen vanligtvis till tillverkningsanläggningen som kraftverket försörjer, och används i produktionsprocesser. Ångkondensatet återförs sedan till samproduktionsanläggningen och passerar genom kondensatpoleraren i vatten-/ångcykeln innan det fortsätter att användas i cykeln. Detta kondensat innehåller vanligtvis viss TOC-förorening från produktionsprocessen, och det är avgörande att övervaka denna förorening för att säkerställa att den inte överskrider gränsvärden och orsakar skador i vatten-/ångcykeln.

Tabell 1: Allmänna vattenkvalitetsnivåer vid distributionspunkt/användningspunkt.

Vattenkrav inom mikroelektronikindustrin

En mycket stor mängd vatten förbrukas i produktionen i en mikroelektronikanläggning och måste vara fri från föroreningar för att uppfylla den exakta renhet som krävs för maximal produktionsutbyte. Vattenförsörjningen måste fungera utan driftstopp för att undvika avbrott i tillverkningsprocessen, vilket kräver kontinuerlig onlineövervakning av vattenkvaliteten.

TOC är en av de viktigaste parametrarna för att säkerställa vattenkvaliteten i en sådan anläggning, eftersom den kan skada den produkt som tillverkas och leda till betydande förluster. Mätningens kritiska betydelse framgår av de många provtagningspunkterna under vattenreningsprocessen för TOC (figur 3) samt de mycket låga tillåtna gränsvärdena (tabell 1).

Figur 3: Tillämpningar inom mikroelektronik i produktion, distribution och användning av ultraprent vatten (UPW).

TOC-analysatorer för vattenprojekt

Som ledande inom analys av rent vatten samarbetar METTLER TOLEDO Thornton med branschledare och tillsynsorgan för att dela expertis och samla in synpunkter på övervakningsbehov. Detta driver innovation och leder till produkter som TOC-analysatorer och transmittrar som uppfyller viktiga kundbehov och erbjuder funktioner som förenklar systemintegrationen.

METTLER TOLEDO Thorntons TOC-analysatorer ger övervakning i realtid online för en heltäckande bild av trenderna i vattenkvaliteten. Med hjälp av UV-oxidation och avancerad konduktivitetsmätning mäter de TOC noggrant utan reagenser eller kemikalier och har få rörliga delar, vilket minskar drift- och underhållskostnaderna. De är utformade för att uppfylla olika tekniska behov och budgetbehov och hanterar effektivt olika branschspecifika mätkrav.

Medan annan TOC-analysutrustning som finns tillgänglig för systembyggare ger en mätning var sjätte minut, ger METTLER TOLEDO Thorntons serie av TOC-sensorer ett mätresultat inom 60 sekunder och uppdateras varje sekund. Detta möjliggör en hittills osedd transparens i fråga om vattenkvaliteten och förmågan att snabbt reagera på varje händelse som avviker från specifikationen.

Dessa sensorer ansluts antingen till M300- eller M800-transmittrar beroende på vilka funktioner som behövs. M800 stöder upp till fyra sensorer och använder Intelligent Sensor Management (ISM) för plug-and-play med olika sensortyper (pH/ORP, konduktivitet, DO, TOC) på en och samma transmitter. Den erbjuder också Profibus DP-kommunikation, vilket minskar kabeldragningen, effektiviserar datainsamlingen och minimerar systemets fotavtryck för en mer effektiv och kostnadseffektiv design.

Slutsats

METTLER TOLEDO:s TOC-analysatorer erbjuder en kraftfull lösning för att effektivt hantera vattenkvaliteten och har unika funktioner som gynnar både tillverkaren och slutanvändaren:

Användning av branschgodkända leverantörer

Med teknisk expertis och hög mätnoggrannhet

Minskade totala projektkostnader

Med en mängd lösningar som erbjuds för att möta tekniska och budgetmässiga behov

Enkel integration, driftsättning och användning

Med TCT-programvara och enkel plug-and-play-funktionalitet

Avancerade funktioner som erbjuder tydliga fördelar

För att uppfylla kundernas mål, inklusive ISM-teknik

Enkel service och underhåll

Med prediktiv diagnostik med ISM

Utöver dessa avancerade funktioner erbjuder METTLER TOLEDO teknisk support och eftermarknadssupport globalt, med utbildade serviceexperter som finns tillgängliga för att stödja systemtillverkarteamet genom alla processens faser - installation, driftsättning, förebyggande underhåll och felsökning. Denna förmåga, i kombination med TOC-analysatorer anpassade för att uppfylla behoven i vattenanläggningens design, gör att METTLER TOLEDO kan vara en värdefull och pålitlig partner som ligger i linje med systemtillverkarens mål.

Sökförslag

Att välja rätt TOC-analysatorer för vattenprojekt

Behov av högre hastighet och striktare kontroll av vattenkvaliteten

Fem överväganden för att välja en TOC-analysator för ditt projekt