Note d`application Contexte - Produits et Solutions

INGOLD
Note d‘application
Leading Process Analytics
Contrôle du pH
dans les raffineries de sucre
Dans trois procédés de raffinage essentiels, il est
vital de maintenir un niveau de pH adapté. Les
conditions du procédé exigent l’emploi de systèmes de mesure du pH robustes et fiables. La
technologie moderne d’analyse industrielle assure
des mesures fiables, une durée de vie des sondes
prolongée et une maintenance réduite.
Contexte
Le procédé de raffinage du sucre de canne ou de betterave
comprend les étapes suivantes : lavage, broyage, pressurage,
chaulage, carbonatation, filtrage, sulfitation, concentration,
cristallisation et séchage ( voir la figure 1 ). Les trois étapes
décrites ci-après sont les plus importantes en termes de qualité du produit final et nécessitent un contrôle continu du pH.
Procédé
Chaulage
Du « lait de chaux » alcalin est ajouté au jus brut afin que le
pH passe de 11 à 11,5. L’ajout de chaux ( oxyde de calcium )
est censé produire trois effets :
1. Neutraliser les acides présents dans le jus et ainsi empêcher le sacharrose de se transformer en sucre inverti.
2. Précipiter les acides organiques en sels qui seront ensuite
éliminés.
3. Maintenir les corps étrangers ( substances organiques insolubles, protéines, etc. ) en suspension jusqu’à leur suppression par filtrage.
Contrôle du pH dans les raffineries de sucre
duire de façon significative les besoins en maintenance et les
frais de remplacement, grâce aux caractéristiques techniques
suivantes : chemin de diffusion extrêmement long dans deux
réservoirs d’électrolyte distincts ; jonction annulaire PTFE pour
le traitement anti-salissure en contact avec le milieu ; système
de référence à compensation de pression permettant un fonctionnement à des pressions très élevées ( 13 bar ou 188 psi ) et à
des températures très hautes ( 130 °C ). L’électrode a été mise au
point et fabriquée selon les normes les plus récentes, telles que la
Directive équipements sous pression 97/23/CE ( art. 3, sect. 3 ).
Carbonatation
Toutes les traces de chaux doivent être éliminées avant la concentration pour éviter la formation de tartre dans les conduites et les
cuves du procédé. Du dioxyde de carbone est ajouté au jus pour
transformer la chaux par précipitation en carbonate de calcium
moins soluble, captant en outre d’autres impuretés pendant la
précipitation. En général, du CO2 est ajouté à différents stades en
vue d’empêcher le développement d’un type de précipité, très diffcile à gérer durant la carbonatation en une étape. Si la carbonatation s’effectue en plusieurs étapes, à chacune d’elles, le pH est
mesuré et un volume approprié de CO2 est injecté. Au stade final,
le pH doit avoir été abaissé à environ 9. À l’issue de la carbonatation, le jus est filtré pour supprimer toutes les traces de particules
solides avant son écoulement dans la colonne de sulfitation.
Dans l’industrie sucrière, les milieux des procédés contiennent
des particules et des produits chimiques agressifs. L’électrode à
membrane en verre plane fournie en option, ainsi que la masse
liquide intégrée, représentent le choix idéal, notamment en cas
de température de fonctionnement élevée.
Sulfitation
Pour abaisser le pH du jus à 5 ou 6, du dioxyde de soufre lui
est ajouté avant qu’il ne soit envoyé vers les évaporateurs pour
concentration. Le SO2 blanchit aussi le jus afin d’en améliorer
l’arôme, la texture et la couleur. Sans cette étape, un jus alcalin
serait produit et les cristaux de sucre s’agglutineraient en raison
de l’absorption d’humidité, développant une saveur indésirable.
Électrodes de pH InPro 4800/InPro 4801
–Électrodes gel à longue durée de vie requérant peu
d’entretien.
–Modèle avec membrane plane ( InPro 4801 ) pour
milieux abrasifs.
–Hautement résistantes aux acides, alcalins, milieux oxydants, sulfates et milieux très contaminés.
–Conçues pour supporter des pressions et
InPro 4800i
températures très élevées.
–Dotées de la technologie Intelligent Sensor
Management ( ISM ) pour des opérations de maintenance et
d’étalonnage réduites.
Systèmes de mesure du pH
METTLER TOLEDO propose un éventail de solutions de mesure
du pH, spécialement adaptées aux besoins de l’industrie sucrière.
L’électrode à gel haut de gamme InPro 4800/InPro 4801, livrée
avec un support rétractable de la famille de produits InTrac,
offre une fiabilité remarquable. Les électrodes de pH de la série
InPro 4800 ont une longue durée de vie et permettent de ré-
pH
Lait de
chaux
Colonne de
sulfitation
pH
pH
Carbonateur
Filtre
Carbonateur
SO2
Analyseur
de pH
Analyseur
de pH
Analyseur
de pH
Analyseur
de pH
CO2
vers les évaporateurs
pH
Figure 1 : Contrôle du pH dans les raffineries de sucre
2
METTLER TOLEDO Note d’application
Contrôle du pH dans les raffineries de sucre
Transmetteur M400
– Fonctionnalités ISM complètes, dont « Plug and Measure »
et diagnostics avancés pour une disponibilité optimale de la
sonde.
– Saisie en mode mixte ( sondes analogiques ou ISM numériques ).
– Autonomie du système et mesure du pH sans maintenance
grâce au régulateur PID intégré.
L’électrode InPro 2000 avec support InFit 764e, monté sur une
chambre de passage InFlow 761, est un autre système capable de
gérer des conditions de mesures parmi les plus difficiles. L’électrode de pH InPro 2000 compensée en température résiste de
toute évidence aux conditions de procédés les plus rigoureuses.
Le choix de solutions d’électrolyte garantit aux utilisateurs une
compatibilité chimique maximale tout comme la chambre reremplissable allonge considérablement la durée de vie de l’électrode et réduit les frais de remplacement. Le support InFit 764e
peut être pressurisé pour assurer le débit d’électrolyte, en gardant le diaphragme ouvert et en conservant un écoulement libre
pour une mesure exacte. Ce système est une excellente solution
pour les procédés impliquant des �uctuations de température
brusques. Il est doté d’une structure robuste et est facile à installer. Le transmetteur M400 est recommandé pour cette application.
– Sonde de température intégrée ( RTD ) pour une précision de
mesure exceptionnelle.
– Proposée avec la technologie Intelligent Sensor Management
( ISM ) incorporée.
Support fixe InFit 764e
– Pour une mesure exacte, l’électrode est soumise à une
surpression par rapport à la pression du procédé afin de
garantir le débit d’électrolyte.
– La vitre d’inspection permet de contrôler le niveau d’électrolyte.
– Du fait de sa structure robuste, l’installation dans les
procédés industriels est sûre.
Chambre de passage InFlow 761
– Pour un montage en ligne dans des petites conduites.
– Disponible dans de nombreux matériaux et avec divers
raccordements au procédé.
Pour plus d’informations, consultez les pages suivantes :
www.mt.com/pro
www.mt.com/ISM
Électrode de pH combinée InPro 2000
– Re-remplissable pour une plus grande durée de vie de l’électrode et une maintenance moindre.
– Électrode remplie de liquide offrant une réponse rapide ainsi
qu’une précision et une fiabilité optimales.
– Diminution de la contamination de l’électrode avec la barrière aux ions argent.
Transmetteur 4 fils
M400
Mettler-Toledo AG
Process Analytics
Im Hackacker 15
CH-8902 Urdorf
Suisse
© 07/2012
Électrode de pH
InPro 2000
Support
InFit 764e
www.mt.com/pro
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