Výběr správného analyzátoru TOC pro projekty čištění vody

Jak koncoví uživatelé neustále zdokonalují, aktualizují nebo nahrazují procesy tak, aby byly efektivnější, splňovaly nové předpisy a přinášely svým zákazníkům vyšší kvalitu výrobků, požadují více od svého týmu správy provozu, zejména pokud jde o kvalitu vody a potvrzení absence všech kontaminantů. Tato procesní kontrola je ještě důležitější pro uživatele čisté a ultrapure vody—farmaceutického, mikroelektronického a energetického průmyslu—protože jakákoli odchylka v kvalitě vody může mít zásadní dopad na vodní systém i na výsledný produkt/výrobu energie. Zásadním kontaminantem v těchto prostředích je celkový organický uhlík (TOC) a analyzátory TOC pro vodní projekty pomáhají týmům jej sledovat, aniž by ztrácely přehled o výkonu systému.

Potřeba vyšší rychlosti a přesnější kontroly kvality vody

Jak týmy údržby řeší zásadní potřebu řízení TOC pro koncové uživatele, systémoví inženýři a výrobci vodních čisticích skidů také potřebují najít analytická řešení, která jsou efektivní a nákladově výhodná. Aby toho dosáhli, výrobci systémů často využívají řešení, která mohou podporovat:

Používání dodavatelů uznávaných v odvětví

Snížené celkové náklady projektu

Snadná integrace, uvedení do provozu a provoz

Pokročilé funkce, které nabízejí výrazné výhody

Snadný servis a údržba

Pět hledisek pro výběr TOC analyzátoru pro váš projekt

Používání dodavatelů uznávaných v odvětví

Je zásadní, aby si výrobci systémů vybrali partnera, který nejenže nabízí technologii široce přijímanou na trhu, ale který také úzce spolupracuje s oborovými organizacemi, aby porozuměl potřebám odvětví, a zároveň poskytuje technické znalosti. To umožňuje projektantům systémů standardizovat jejich návrh, aniž by se museli obávat zpoždění projektu způsobených čekáním na schválení zákazníků pro analyzátory TOC a související vybavení.

Snížené celkové náklady projektu

Online, kontinuální analyzátory TOC s možností propojení s vícekanálovými vysílači snižují náklady na monitorování v procesní analytice. Díky připojení více senzorů k jednomu vysílači lze monitorovat více měřicích míst, a tím snížit náklady na jedno měření. Kromě toho vícekanálová schopnost snižuje náklady na instalaci, náhradní díly a související náklady na údržbu.

Snadná integrace, uvedení do provozu a provoz

Analyzátory TOC je obvykle nutné při počátečním nastavení, aktualizacích softwaru a výměně ručně konfigurovat. To může být velmi časově náročné, zejména když je v projektu více senzorů. Navíc, pokud se na instalaci a programování podílí více uživatelů nebo techniků, je vysoké riziko nekonzistentní konfigurace nebo chyb v programování. Proces, který tuto činnost zjednoduší a minimalizuje chyby, šetří zdroje a čas, které lze věnovat hodnotnější práci.

Pokročilé funkce, které nabízejí výrazné výhody

Kromě základní funkce měření by analyzátory TOC měly výrobcům systémů umožnit nabízet přidané funkce, které mohou cílit na klíčové požadavky klientů — snižování nákladů a lepší sledování kvality vody. Ať už jde o úspory nákladů při instalaci, uvedení do provozu nebo během údržby, tyto funkce by měly poskytovat snadné použití a prediktivní indikátory nadcházejícího servisu a oprav. To uživatelům umožňuje efektivně plánovat zdroje, místo aby na poslední chvíli horečně řešili problémy.

Snadný servis a údržba

Kromě těchto funkcí by výrobci systémů i jejich klienti měli mít k dispozici pokročilou technickou podporu, která rychle řeší technologické, aplikační i poprodejní otázky. Dostupnost podpory na místě nebo na dálku, bez ohledu na to, kde je instalace prováděna, může vést k významným úsporám času a zdrojů a zároveň poskytuje kvalitní uživatelský zážitek.

Identifikace požadavků na měření

Při zohlednění těchto potřeb klientů mohou systémoví inženýři s dobrou znalostí oborových směrnic a požadovaných měřicích míst a procesů vybrat analyzátory TOC, které jsou vhodné pro vodní systémy jejich klientů. V závislosti na odvětví a sledovaném procesu je monitorování TOC vyžadováno na konkrétních měřicích místech, jak je uvedeno na obrázcích 1, 2 a 3.

Požadavky na vodu ve farmaceutickém průmyslu

Ve farmaceutickém průmyslu musí společnosti dodržovat místní a/nebo globální kompendiální předpisy farmakopejí, které stanovují chemické složení vody přípustné pro použití při výrobě produktů. Může se jednat o United States Pharmacopeia (USP), Evropský lékopis, Japonský lékopis, Čínský lékopis, Indický lékopis nebo lékopis jiných příslušných zemí.

Obrázek 1: Fáze úpravy vody ve vodním systému pro farmaceutický průmysl.

Jedním z klíčových kontaminantů, které je třeba kontrolovat podle regulačních požadavků, je TOC, a je nutné jej kontrolovat nejen během procesu čištění vody, ale také ve vodním okruhu včetně míst spotřeby. USP podporuje použití online přístrojového vybavení pro TOC v kapitole <643> pro řízení produktu a pro dodatečné řízení procesu a systému. Typická místa měření TOC spolu s dalšími regulovanými parametry jsou zobrazena na obrázku 1.

Požadavky na vodu v energetickém průmyslu

U vody používané při výrobě energie musí provozovatelé znát kvalitu vody v parovodním cyklu, aby bylo zajištěno splnění záručních požadavků výrobce turbín. Kromě toho je kvalita vody klíčová pro řízení koroze a usazování v celých vodních systémech, aby bylo zajištěno bezpečné pracovní prostředí a také dlouhá životnost turbín, potrubí, kotlů a ventilů.

Zatímco v úpravě vody i ve vodním/parním cyklu se měří a sleduje řada parametrů, TOC je klíčový parametr, který je třeba průběžně sledovat kvůli jeho korozivním účinkům a tvorbě úsad v procesu. Vysoký TOC v upravené vodě, pokud je přiváděn do vodního/parního cyklu, může vést k nižšímu pH v důsledku rozkladu organických látek. To vede ke korozi a poškození kritických zařízení elektrárny. Tyto organické látky se mohou také usazovat na teplosměnných plochách, což snižuje tepelnou účinnost a zvyšuje náklady na výrobu elektřiny. TOC navíc může zanášet pryskyřici v leštiči kondenzátu, čímž snižuje jeho účinnost a vyžaduje častou regeneraci.

Obrázek 2. Typická místa měření TOC v elektrárnách

Při úpravě vody organické látky zanášejí membrány RO, čímž zkracují jejich životnost a prodlužují dobu do údržby. Je zásadní monitorovat TOC na konci procesu úpravy, aby organické látky z upravené vody nepronikaly do vodní/parní smyčky a nepoškozovaly zařízení elektrárny.

TOC v systému neovlivňuje pouze životnost zařízení elektrárny, ale také její ziskovost. Odstávka kvůli údržbě může být nutná na delší dobu, aby se odstranilo poškození zařízení elektrárny. Typická měřicí místa pro TOC v elektrárnách, která zajišťují správné monitorování a řízení a pomáhají předcházet takovým událostem, jsou zobrazena na obrázku 2.

Kromě těchto míst sledování TOC v typické elektrárně existují další měřicí místa, která jsou vyžadována, pokud je zařízení kogeneračním provozem. V kogeneračních závodech je pára po turbíně obvykle odesílána do výrobního závodu, který daný provoz zásobuje energií, a používá se pro výrobní procesy. Kondenzát páry se pak vrací do kogenerační elektrárny a před dalším použitím v cyklu prochází v parovodním cyklu leštičem kondenzátu. Tento kondenzát obvykle nese určitou kontaminaci TOC z výrobního procesu a je zásadní tuto kontaminaci sledovat, aby nepřekročila limity a nezpůsobila poškození v parovodním cyklu.

Tabulka 1: Obecné úrovně kvality vody v místě distribuce/místě použití.

Požadavky na vodu v mikroelektronickém průmyslu

Ve výrobním závodě mikroelektroniky se při výrobě spotřebuje velké množství vody, která musí být bez kontaminantů, aby splňovala přesně stanovenou čistotu požadovanou pro maximální výtěžnost výroby. Zásobování vodou musí fungovat bez jakýchkoli výpadků, aby nedocházelo k přerušení výrobního procesu, což vyžaduje nepřetržité online sledování kvality vody.

TOC je jedním z klíčových parametrů pro zajištění kvality vody v takovém provozu, protože může poškodit vyráběný produkt a vést k významným ztrátám. Kritický význam tohoto měření je patrný z více odběrných míst během procesu úpravy vody pro TOC (obr. 3) a z velmi nízkých přípustných limitů (tabulka 1).

Obrázek 3: Aplikace mikroelektroniky při výrobě, distribuci a použití ultračisté vody (UPW).

TOC analyzátory pro projekty s vodou

Výběr analyzátoru TOC pro vodní projekty

Inovace začíná pochopením

Jako lídři v oblasti analýzy čisté vody spolupracuje METTLER TOLEDO Thornton s předními společnostmi v oboru a regulačními orgány, aby sdílel své odborné znalosti a získával zpětnou vazbu k potřebám monitorování. To podporuje inovace, které vedou k produktům, jako jsou analyzátory TOC a převodníky, jež splňují klíčové potřeby zákazníků a nabízejí funkce usnadňující integraci do systému.

Navrženo pro každou příležitost

Analyzátory TOC od společnosti METTLER TOLEDO Thornton poskytují online monitorování v reálném čase a nabízejí komplexní přehled o trendech kvality vody. Díky použití UV oxidace a pokročilého měření vodivosti přesně měří TOC bez reagentů nebo chemikálií a mají jen málo pohyblivých částí, což snižuje provozní a údržbové náklady. Jsou navrženy tak, aby vyhověly různým technickým i rozpočtovým potřebám, a účinně tak pokrývají rozmanité požadavky průmyslových měření.

Transparentnost na prvním místě

Zatímco jiná TOC analytická zařízení dostupná pro výrobce systémů poskytují jedno měření za šest minut, řada TOC senzorů METTLER TOLEDO Thornton poskytuje odezvu měření za 60 sekund a aktualizuje se každou sekundu. To umožňuje dosud nevídanou míru transparentnosti kvality vody a schopnost rychle reagovat na jakoukoli událost mimo stanovené specifikace.

Snadné propojení

Tyto senzory se připojují buď k převodníku M300, nebo M800 podle požadovaných funkcí. M800 podporuje až čtyři senzory a používá Intelligent Sensor Management (ISM) pro připojení typu plug-and-play s různými typy senzorů (pH/ORP, vodivost, DO, TOC) na jednom převodníku. Nabízí také komunikaci Profibus DP, čímž snižuje množství kabeláže, zefektivňuje sběr dat a minimalizuje prostorové nároky systému pro účinnější a nákladově efektivnější řešení.

Závěr

TOC analyzátory METTLER TOLEDO představují výkonné řešení pro účinné řízení kvality vody a nabízejí jedinečné funkce, které přinášejí výhody jak výrobci, tak koncovému uživateli:

Použití dodavatelů uznávaných v oboru

S technickými znalostmi a vysoce přesným měřením

Snížení celkových nákladů projektu

S širokou nabídkou řešení, která splňují technické i rozpočtové požadavky

Snadná integrace, spuštění a provoz

S softwarem TCT a jednoduchostí typu plug and play

Pokročilé funkce, které nabízejí výrazné výhody

Pro splnění cílů klientů, včetně technologie ISM

Snadný servis a údržba

S prediktivní diagnostikou ISM

Kromě těchto pokročilých možností poskytuje společnost METTLER TOLEDO po celém světě technickou a poprodejní podporu, přičemž vyškolení servisní odborníci jsou k dispozici, aby podpořili tým výrobce systému ve všech fázích procesu - instalaci, uvedení do provozu, preventivní údržbu i odstraňování problémů. Tato schopnost spolu s TOC analyzátory přizpůsobenými potřebám návrhu vodních systémů umožňuje společnosti METTLER TOLEDO být cenným a spolehlivým partnerem v souladu s cíli výrobce systému.

Návrhy k hledání

Výběr správného analyzátoru TOC pro projekty čištění vody

Potřeba vyšší rychlosti a přesnější kontroly kvality vody

Pět hledisek pro výběr TOC analyzátoru pro váš projekt