电导仪在氧化铝生产中的应用.doc

电导仪在氧化铝生产中的使用 吕磊 靖建征 中国铝业河南分公司氧化铝二厂摘要：通过电导仪知识的相关介绍及使用情况，提出电导随温度的非线性变化。关键词 :电导 电解质 分析Abstract: Through the electric conductivity meter knowledge correlation introduction and the service condition, propose the electric conductance along with the temperature nonlinearities change.Key word : electric conductance electrolyte analysis分析仪器是测量物质的化学组成，结构及某些物理特性的一类仪器,电导仪就是其中的一种,它在水处理系统中有着非常重要的作用，通过电导仪的测量值电导率可以间接判断出电解质溶液中电解质的含量的多少，它在火力发电厂水汽监督中是一项非常重要的指标，对整个发电系统能否安全进行工作产生很大的影响。电导仪在中铝河南分公司氧化铝厂使用的情况也比较广泛,在管道化车间及蒸发车间都有不同程度的应用。尤其在蒸发车间蒸发回水中有着非常关键的作用，是该车间生产过程中一项非常重要的工艺指标，蒸发回水的合格与否直接影响到整个热力能否正常供汽。如监测出现失误，将使整个供汽系统的运行出现瘫痪。因此，电导仪在氧化铝厂的应用是至关重要。但是大多数人对该项指标所表的含义以及原理并不明白，本文就电导仪的原理以及应用加以浅析。电导仪全称电导式分析仪器，它是根据电解溶液可以导电的原理进行工作的。当把两块连有电源的金属板（电极）放入电解质溶液中，就有电流流过溶液，此时溶液就会呈现类似金属导体似的电阻R，R=.L/A,其中L：电解质溶液导电的平均长度,cm；A：电解质溶液导电的有效截面积，cm2；：电解质溶液的电阻率，.cm。种类不同或者浓度不同的溶液具有不同的电阻率，我们习惯使用电阻率的倒数（=1/）来衡量溶液的导电能力，称为电导率。另外，也可用电阻的倒数电导G（G=1/R）来衡量导电性，单位为S（西门子）。由上可得出G=A/L，其中比值L/A称为电极常数K ，则有关系：=KG其中K称为电极常数，cm-1；G称为电导，S；称为电导率，S. cm-1。电解质溶液的电导率在温度变化的情况下会有非常明显的变化。所以，我们在用电导率表示水的品质的时候，必须在一定温度条件下才有意义。电导式分析仪器由电导池（传感器）、变送器、和显示器三部分组成。电导池按工作原理可分为电极式和电磁感应式两种。根据变送器中的测量电路的不同可分为分压式和电桥式，电桥式又有平衡电桥和不平衡电桥的区别。电导仪的型号较多，早期的有DDS-11A型电导率仪和DDD-32B型电导仪等等。现在的型号更为广泛，世界上各大仪表公司都有生产，比如霍尼威尔、恩德斯豪斯、罗斯蒙特等等都有不同型号的电导仪产品。本文就电导仪在中铝河南分公司氧化铝厂蒸发车间的应用加以说明。蒸发车间大蒸发回水、新蒸发回水岗位核心的任务就是担负着往热力分厂锅炉房输送合格蒸发回水的重任，锅炉房对我厂输送的水的硬度和电导率都有很高的要求，根据中等容量机组水汽系统监控要求凝结水泵出口电导率值为020S/ cm（25），除氧器出口电导率值为010S/ cm（25），炉水电导率值为0100S/ cm（25），因此电导仪在蒸发车间大蒸发回水岗位和新蒸发回水岗位起着非常重要的作用，对电导仪的选用要求也比较高，2001年以前一直使用DDD-32B型电导仪，该型号电导仪的测量电路采用分压式，与该仪器配套的传感器是一种压力流通式传感器，型号为DDDF-22，传感器内装有WZB-260型铂电阻，作为溶液的温度补偿敏感元件，称为温度补偿电极。传感器由多谐振荡器、耦合变压器（这两部分构成电导池的工作电源，校正电路的电源和电容补偿电路的电源）、分压式测量电路、校正电路、阻抗变换极、电压放大极、功率放大极、整流、显示、电容补偿、温度补偿、稳压电源等部分组成，有5种测量范围：00.1S/ cm; 01S/ cm；010S/ cm；0100S/ cm和01000S/ cm，仪器并带有01mA和010mV信号输出，可与适当的组合单元和记录仪配套实现自动控制和自动记录。该产品是上海分析仪器厂较早的产品，常温下运行情况较好，指示准确。但是因为蒸发车间蒸发器回水温度较高，一效水温度能达到130，二效能达到110，三效为90以上，因此电导仪加装在了取样水管道上，取样水管道较长，而且还通过水池进行了冷却，以此保证仪表能正确反映出回水中碱（NaOH）的含量，但是因为取样水管道较长所以造成了测量滞后，反应不灵敏等诸多问题，从而导致跑碱事故时有发生，对整个氧化铝的生产都造成了极大的威胁，一直影响着该岗位职工的操作。在我公司安排的大修项目中，对新蒸发会水岗位进行了大修，使用了新型号的电导仪，一效水使用了罗斯蒙特1055-01-11-20-30型电导仪，二效、三效使用了恩德斯豪斯的电导仪，这两种电导仪都是在线式的，反应速度快，测量效果也较好而且还耐高温，通过它们的使用对岗位工人的操作起了很大的帮助。同时，对于回水的电解质含量，早期没有一个统一的名称，该岗位称之为碱度，含量标准为0.03克/升NaOH以下,而电导率和碱度含量的对应关系也很模糊，工人并不很清楚电导率值和碱度含量是如何相对应的。考虑到该处的回水含量以NaOH为主，通过化验室制备了0.0004摩尔/升、0.0008摩尔/升、0.001摩尔/升的NaOH溶液分别使用两种电导仪在两种温度下分别进行了标定，结果如下：使用罗斯蒙特电导仪：浓度(mol/L)电导率值(S/ cm)温度()0.000498.5250.0008186250.00124325浓度(mol/L)电导率值(S/cm)温度()0.00042421000.00084431000.001558100使用恩德斯豪斯电导仪：浓度(mol/L)电导率值(S/cm)温度()0.000496250.0008182+250.00124525浓度(mol/L)电导率值(S/cm)温度()0.00042451000.00084401000.001560100通过以上四个表格的对照，可看出电导率值随着浓度以及温度变化的有着非线性的变化。并得出了一些浓度下电导仪的测量值和碱含量的对应值