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YOKOGAWA

横河电机(中国)有限公司

应用说明

分解氰化物

应用行业: 电气电子
产品: pH计/ORP计

应用简介

含氰化物废水处理工艺中的氧化反应监测

采矿、电镀设施及某些化工厂排出的含氰废水是有毒的,必须用氯气或氯化物对其进行氧化处理,将氰化物浓度控制在规定范围内。废料中含有碱性物质、稀土金属及铁镍锌铬铜金银等重金属,有时甚至含有致命有毒物-氰化物。由于氧化反应的速度与pH值密切相关,所以结合使用pH计和ORP(氧化还原电位)计监视反应进度。这些仪表的使用也确保了反应中的多余化学品(如: 氯气)不会超量。该测量系统中使用两线制或四线制分析仪均可。如果溶液含氰化物,ORP测量时需要使用金电极。

氰化物分解过程

预期效益

  • 连续测量含氰废水的pH/ORP
  • 降低运行成本

工艺概述

氰化物的分解分为两个阶段。一次反应中,氰化物在强碱性条件(pH值和ORP值较高)下氧化成氰酸盐。在一次反应槽中测量废水pH值,同时注入苛性钠(浓度为50%的NaOH),使pH增加到10或更高。自动通入氯气(Cl2),同时测量氧化还原电位(ORP),使ORP增加至400mV或更高。一次反应通常在5-10分钟之内完成。

二次反应中,近中性条件下氰酸盐进一步氧化成无害的二氧化碳和氮气。测量二次反应槽中废水的pH值,注入酸剂,将pH降低到7~8。该过程持续2-5分钟。在第三个反应槽中,自动通入氯气,同时测量废水的ORP达到600mV或更高(加入相应的酸剂,中和因通入氯气所产生的酸度,使pH值控制在设定的7~8)。该过程需要10~15分钟,氰化物最终转化为无害物质,进行排放。

解决方案详情

测量系统
 
两线制/四线制pH/ORP测量系统
 
传感器/支架
  KCl可填充式ORP传感器: OR8EFG-AU-☐☐-TT1-☐*A
  KCl可填充式pH传感器: PH8EFP-☐☐-TN-TT1-N-☐*A
  沉入式支架: PH8HS-PP-☐☐-T-NN-NN*A
 
端子箱(需要时)
  WTB10-PH5(用于两线制系统)
  WTB10-PH3(用于四线制系统)
   
分析仪/变送器:
  两线制pH/ORP分析仪(pH+ORP两输入): FLXA21-D-P-S-AA-P1-P1-A-N-LA-N
  配电器(用于两线制系统): PH201G-A☐*B
  四线制pH/ORP转换器: PH450G-A-☐
ORP测量

测量条件


  1. 使用氯气测量的氰化物曲线
    [测量pH值为9的液体需要使用金电极(作为指示电极),4mol的Ag/AgCl电极(作为参比电极)]
    CN-和Cl2氧化反应的特性曲线不是理想曲线(如左图)。这是由于: 首先,过量的氯气将中间产物氯化氰的平衡电位增加至500~600mV,其次,二次反应槽中进行的氧化反应会产生CNO-使ClO-减少,阻止平衡电位增加。
  2. 测量ORP时使用金电极作为指示电极
    测量氰化物溶液的ORP值时,使用金电极可确保测量的精确性。在氰化物氧化过程中,如果电位接近或低于200mV,铂电极会发生催化反应,在电极表面产生氢气。这会产生电位并影响测量值。

设备

FLXA21
  电源: 23-40VDC(来自配电器)

PH201G配电器(用于两线制系统)
  电源: 100V: 20-130VDC / 80-138VAC,47-63Hz
220V: 120-340VDC / 138-264VAC,47-63Hz
  功耗: 24V DC: 约200mA
100V AC: 约7VA
220V AC: 约11VA

PH450G
  电源: 90-264VAC,50/60Hz

  功耗 约15VA