La misura di pressione riveste un ruolo fondamentale nella produzione di cloro, un processo di vitale importanza per la sicurezza.
Questo è dovuto alla notevole reattività del cloro, che può facilmente causare esplosioni quando viene a contatto con sostanze organiche. Pertanto, è di cruciale importanza monitorare con estrema precisione tutte le fasi di produzione al fine di prevenire danni a persone e all’ambiente. È qui che entrano in gioco i sistemi con separatori a membrana, che si distinguono per la loro affidabilità e precisione nella misurazione della pressione di processo.
L’Associazione Europea dei Produttori Euro Chlor raccomanda l’adozione di separatori a membrana per la misurazione della pressione nella produzione di cloro. Quando si progetta un separatore a membrana, è essenziale assicurarsi che le parti in contatto diretto con il cloro siano realizzate con materiali altamente resistenti, come tantalio, Hastelloy®C276, titanio o, a seconda dell’applicazione, materiali plastici come l’ECTFE. Inoltre, il fluido di riempimento del sistema deve essere inerte per evitare reazioni indesiderate, ad esempio utilizzando l’olio alogenato.
La produzione di cloro attraverso il processo di elettrolisi cloro-alcalina comporta la generazione di due coprodotti: idrogeno e soda caustica. È fondamentale separare in modo efficace l’anodo e il catodo per impedire la formazione di una miscela esplosiva di cloro e idrogeno. Di conseguenza, il processo di elettrolisi impiega principalmente il processo a membrana a risparmio energetico, in cui una sottile membrana speciale viene posizionata tra l’anodo e il catodo per consentire solo la diffusione degli ioni positivi di sodio.
La misura di pressione in questa complessa produzione di cloro per elettrolisi richiede strumenti di alta precisione. La semplice installazione di trasmettitori di pressione sulle camere dell’impianto non è sufficiente. È essenziale misurare la pressione differenziale tra le camere, poiché la membrana sottile rimane integra solo se le condizioni di pressione sono equilibrate. Pertanto, le variazioni di pressione differenziale devono essere rilevate immediatamente per poter interrompere il processo in caso di guasto.
Per affrontare questa sfida, i trasmettitori di pressione differenziale ad alta precisione, come il modello DPT-20 di WIKA, con un’accuratezza dello 0,1% dell’intervallo di misura, sono adatti. Data la natura critica dell’ambiente, è fondamentale che gli strumenti siano omologati per l’uso in aree pericolose. Inoltre, i separatori a membrana dei trasmettitori di pressione differenziale sono progettati in base alle specifiche esigenze: i punti di misura del cloro richiedono una membrana in tantalio, mentre quelli dell’idrogeno necessitano di una membrana con placcatura in oro.
Non solo il processo di elettrolisi, ma anche altre fasi della produzione di cloro richiedono una misura di pressione affidabile. In alcuni casi, è impossibile evitare completamente il danneggiamento delle membrane di separazione, ad esempio a causa di sovrapressioni impreviste o della corrosione delle particelle aderenti. Una deformazione indesiderata delle membrane può compromettere seriamente i risultati delle misurazioni e la rottura delle membrane potrebbe contaminare il processo.
Per evitare questi problemi, è possibile utilizzare un sistema con separatore a membrana dotato di monitoraggio integrato delle membrane, come il modello DMS27 di WIKA. Questo sistema presenta due membrane sovrapposte con uno spazio sottovuoto tra di esse, che viene monitorato da un sensore. Se la membrana del lato del processo si danneggia, entra in funzione la seconda membrana. In caso di perdita di vuoto, viene emesso un segnale di allarme elettronico quando si raggiunge un valore critico. In questo modo, la pressione di processo continua a essere monitorata in modo affidabile fino all’installazione di una nuova membrana, senza il rischio di contaminazione dovuto a perdite di liquido di riempimento.
Per ulteriori dettagli sul trasmettitore di pressione differenziale modello DPT-20 e sul sistema di monitoraggio delle membrane modello DMS-27, è possibile consultare il sito web di WIKA, che fornisce anche un’ampia panoramica delle soluzioni di misurazione per l’industria chimica. Non esitate a contattare WIKA per ulteriori informazioni e supporto personalizzato in base alle vostre specifiche esigenze.
