Colonna scambio cationi

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1 Manuale d istruzioni IM/2155 I Edizione 4 Colonna scambio cationi 2155

2 ABB La società Siamo un gruppo famoso nel mondo per la progettazione e produzione di strumentazione per il controllo dei processi industriali, la misura della portata, l analisi di gas e liquidi e le applicazioni ambientali. Come parte del gruppo ABB, leader mondiale nella tecnologia dell automazione dei processi, offriamo ai clienti in tutto il mondo la competenza nelle applicazioni, nel servizio e supporto. Il nostro impegno è diretto al lavoro di squadra, a un prodotto di alta qualità, una tecnologia avanzata e un servizio e supporto senza confronti. La qualità, la precisione e le prestazioni dei prodotti della Società sono il risultato di oltre 100 anni di esperienza uniti a un programma ininterrotto di progettazione e sviluppo innovativi, onde integrare la tecnologia più recente. Il UKAS Calibration Laboratory N è solo uno dei dieci impianti di taratura dei misuratori di portata gestiti dalla Società e che denota la nostra dedizione per la qualità e la precisione. EN ISO 9001:2000 Cert. No. Q EN (ISO 9001) Lenno, Italy Cert. No. 9/90A Stonehouse, U.K. Sicurezza elettrica 0255 Questa apparecchiatura è conforme ai requisiti CEI/IEC : "Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use" (Requisiti per la sicurezza delle apparecchiature elettriche di misurazione, controllo e laboratorio). In caso di utilizzo dell'apparecchiatura secondo modalità NON previste dalla società, il grado di protezione garantito potrebbe risultare compromesso. Simboli Sulle targhette dell'apparecchiatura potrebbero essere presenti uno o più simboli descritti di seguito: Avvertenza Per le istruzioni consultare il manuale Alimentazione solo a corrente continua Attenzione Rischio di scosse elettriche Terminale di terra (massa) di protezione Terminale di terra (massa) Alimentazione solo a corrente alternata Alimentazione a corrente continua e a corrente alternata L'apparecchiatura è protetta da un doppio isolamento Le informazioni in questo manuale hanno il solo scopo di assistere l utente nell ottenere un funzionamento efficiente dell apparecchiatura. Viene, peraltro, specificamente proibito l uso di questo manuale per qualsiasi altro scopo e la riproduzione del relativo contenuto, nella sua totalità o in parte, senza il consenso preventivo del Dipartimento di comunicazione marketing. Salute e sicurezza Al fine di assicurare che i prodotti siano sicuri e che non rappresentino un rischio per la salute, è necessario prendere nota dei seguenti punti: 1. Le sezioni rilevanti di queste istruzioni devono essere lette con attenzione prima di procedere. 2. È necessario rispettare le etichette di Avviso su contenitori e confezioni. 3. L installazione, il funzionamento, la manutenzione e la riparazione devono essere riservati solo a personale adeguatamente addestrato, che dovrà operare in conformità alle informazioni fornite. 4. È necessario adottare le normali precauzioni di sicurezza per evitare la possibilità di incidenti nel corso di processi ad alte pressioni e/o temperature. 5. Le sostanze chimiche devono essere conservate lontano da fonti di calore, protette da temperature estreme e i prodotti in polvere devono essere mantenuti asciutti. Attenersi alle normali procedure di manipolazione sicura. 6. Nelle operazioni di smaltimento, mai combinare due sostanze chimiche. La Società può fornire, previa richiesta all indirizzo riportato sul dorso dell opuscolo, gli avvisi di sicurezza riguardanti l uso dell apparecchiatura descritta in questo manuale o in qualsiasi altra scheda tecnica relativa ai pericoli principali (dove applicabile), unitamente alle informazioni per la riparazione e i pezzi di ricambio.

3 2155 Sommario Sommario 1 INTRODUZIONE Descrizione Scambio di ioni Costruzione della colonna scambio-ionica INSTALLAZIONE Installazione FUNZIONAMENTO Avvio e funzionamento MANUTENZIONE Manutenzione Rigenerazione Procedura di rigenerazione SPECIFICHE Generale Manipolazione e condizioni di conservazione di colonne e resina RICAMBI Ricambi...6 Notas...7 IM/2155 I Edizione 4 1

4 2155 1INTRODUZIONE 1 INTRODUZIONE 1.1 Descrizione La misurazione dei contaminanti mediante l'utilizzo di colonne scambio-ioniche è da anni una pratica consolidata nel settore della produzione di energia. Sostanze chimiche alcaline come l'ammoniaca e l'idrossido di sodio vengono aggiunte normalmente all'acqua di alimento e a quella per caldaie per controllare la corrosione incrementando il ph. Ne consegue un notevole aumento della conducibilità dell'acqua, che a sua volta occulta la conduttività di eventuali contaminanti. Per contrastare tale aumento di conducibilità, un campione viene a contatto con la colonna scambio-ionica in cui viene eliminata la base. Dopodiché, è possibile misurare con precisione la conducibilità dei contaminanti. Ad esempio, è possibile rinvenire contaminanti anionici corrosivi come cloruri, carbonati e solfuri. Sistemi simili prevedono la misurazione della conducibilità prima della colonna, al fine di calcolare i livelli di ph e di ammoniaca. 1.2 Scambio di ioni Lo scambio di ioni è il processo nel quale gli ioni presenti in un materiale solido (resina scambio-ionica) vengono scambiati con gli ioni in una soluzione. Tale processo può essere utilizzato per purificare la soluzione o per rimuovere sostanze chimiche non desiderate. La resina è costituita da granuli lisci, solitamente di diametro compreso tra 0,5 e 1 mm. Tuttavia, a livello molecolare ogni granulo ha una struttura "scheletrica" che presenta alla soluzione un'ampia superficie. L'acqua di alimento passa attraverso la colonna acrilica che contiene i granuli di resina. Prima dell'utilizzo, la resina viene pretrattata con una soluzione di acido cloridrico affinché essa si arricchisca di ioni idrogeno. Durante il trattamento, la resina scambia questi ioni di idrogeno con i cationi (ioni positivi) della soluzione dando luogo a equivalenti acidi dei sali. Ad esempio: Ammoniaca NH4 OH + RH <--> RNH4 + H2O Cloruro di sodio RH + NaCl <--> RNa + HCl La reazione di sodio descritta sopra comporta un triplice aumento della conducibilità, quindi è possibile rilevare livelli inferiori di contaminanti. Flussostato (opzionale) Valvola di isolamento/ regolazione del flusso Ingresso del campione Fermo di montaggio Coperchio estremità Raccordo rapido Raccordo rapido Coperchio estremità Fermo di montaggio Colonna cationica Fig. 1.1 Disposizione tipica della colonna cationica Cella di conducibilità in acciaio inox Uscita campione 1.3 Costruzione della colonna scambio-ionica La colonna scambio-ionica 2155 è una colonna acrilica singola dotata di raccordi rapidi ad innesto e una confezione di resina. Nota. I tubi di collegamento e le staffe di montaggio non sono in dotazione. 2 IM/2155 I Edizione 4

5 INSTALLAZIONE 2 INSTALLAZIONE 2.1 Installazione La colonna è bloccata verticalmente da due staffe di montaggio fissate mediante bulloni a un pannello o alla parete (Fig. 2.1). Dimensioni in mm Adatto per viti M5 Fermo di montaggio Colonna cationi dotata di raccordi rapidi 385 Fermo di montaggio Adatto per viti M5 Fig. 2.1 Informazioni per il montaggio Le celle di conducibilità vengono utilizzate assieme ai trasmettitori di conducibilità installati vicino ad esse. Configurazioni differenti di celle e colonne sono utilizzate in funzione dell'applicazione (Fig. 2.2). Valvola di scambio Cella di conducibilità 1 cella, 1 colonna Solo "dopo" la misurazione della conducibilità dei cationi Valvola di scambio 2 celle, 2 colonne "Prima" e "dopo"la misurazione della conducibilità dei cationi con colonne in servizio e in standby 3 celle, 3 colonne"prima" e "dopo" la misurazione della conducibilità dei cationi con colonne in servizio, di backup e di risciacquo Fig. 2.2 Disposizione tipica della colonna cationica IM/2155 I Edizione 4 3

6 FUNZIONAMENTO 3FUNZIONAMENTO 3.1 Avvio e funzionamento Nota. Una volta che la resina viene aggiunta alla colonna, mantenere quest'ultima in posizione verticale. 1. Rimuovere il coperchio all'estremità. 2. Versare il contenuto di una confezione di resina (J/2155/500) nella colonna. 3. Sostituire il coperchio all'estremità. 4. Agitare la colonna con delicatezza affinché la resina si sedimenti. 5. Installare la colonna sulla parete. 6. Collegare i tubi campione ai coperchi all'estremità in modo che la direzione del flusso sia verso il basso. 7. Aprire e regolare le valvole di regolazione del flusso del campione per ottenere la portata consigliata, ovvero tra 100 e 300 ml min -1. Nota. Potrebbero essere necessarie diverse ore prima di ottenere risultati significativi a causa delle particelle d'aria intrappolate. Tali particelle si dissolvono lentamente in un campione disaerato. 4 MANUTENZIONE 4.1 Manutenzione Rigenerazione Alla fine, gli ioni di idrogeno presenti nella resina si assottigliano e il processo di scambio si interrompe. La concentrazione di ioni indesiderati aumenta quindi all'uscita della colonna; tale fenomeno è noto come "esaurimento". Fortunatamente, il processo di scambio è reversibile ed è possibile riportare nuovamente la resina alla sua forma originaria trattandola con una soluzione ricca di ioni di idrogeno, ovvero, una soluzione acida. Poiché la resina è esaurita, il suo colore cambia da arancione a rosso scuro su un limite che si sposta progressivamente in basso lungo la colonna. Quando tale limite si avvicina alla parte inferiore della colonna, la resina deve essere rigenerata. La resina esaurita può essere elaborata in tre modi: Può essere smaltita, mentre la colonna viene riempita con resina nuova. Eliminata, raccolta in un contenitore idoneo e rigenerata una volta raccolto un volume ragionevole di resina. Rigenerata in loco vedere la Sezione Procedura di rigenerazione 1. Chiudere la valvola d'ingresso (collegata alla parte superiore della colonna) o, in presenza di una disposizione della colonna In serv/standby, impostare le valvole d'ingresso e uscita sulla colonna di standby. 2. Rimuovere il raccordo rapido dalle parti superiore e inferiore della colonna usata. 3. Contrassegnare il limite superiore della colonna ed estrarlo dalle staffe di montaggio. 4. Montare una colonna di riserva se disponibile. 5. Prendere la colonna usata, capovolgerla e sorreggerla in posizione verticale. Eseguire il controlavaggio della colonna utilizzando acqua demineralizzata con un flusso di 30 l/min per 10 minuti per rimuovere i depositi di particelle. 6. Dalla parte superiore della colonna versare 3,5 l di acido cloridrico al 5 % verso il basso per minuti, finché la resina non riassume il suo colore originario (arancione). 7. Lavare la colonna con un flusso di acqua demineralizzata (circa 3,5 l/min). Il lavaggio dovrebbe richiedere circa 30 minuti. 8. Mettere di nuovo in funzionamento la colonna oppure, se la si porta in magazzino, accertarsi che sia piena d'acqua e che sia mantenuta umida. 4 IM/2155 I Edizione 4

7 2155 5SPECIFICHE 5SPECIFICHE 5.1 Generale Portata massima: 400 ml/min -1 Portata minima: 30 ml min -1 Portata consigliata: ml/min -1 Temperatura massima: 50 C Resina assottigliata Pressione massima: Resina ADH scambio-ionica: Collegamento all'ingresso: Collegamento all'uscita: 3 kg/cm -1 / 3 bar / 45 psi Quando è esaurita, il colore cambia da arancione a rosso scuro 6 mm ID 6 mm ID 5.2 Manipolazione e condizioni di conservazione di colonne e resina Conservare a una temperatura compresa tra 5 e 50 C. Evitare il congelamento. Evitare la disidratazione. Durante la manipolazione della resina, utilizzare guanti e occhiali di protezione. Attenzione. I granuli di resina versati sul suolo possono provocare lo scivolamento. Fig. 4.1 Colonna parzialmente esaurita IM/2155 I Edizione 4 5

8 2155 6RICAMBI 6RICAMBI 6.1 Ricambi Descrizione Colonna acrilica dotata di raccordi da 6 mm e di una confezione di resina Numero di parte J/2155/400 Colonna acrilica (J/2155/405) Colonna acrilica dotata di raccordi di 6 mm senza la confezione di resina Colonna acrilica J/2155/403 J/2155/405 Staffa di montaggio O-Ring (J/0211/228) Filtro sagomato (J/0214/044) Confezione di resina Raccordo (rapido maschio) 6 mm Giunto a bloccaggio idraulico da 1 /4" Raccordo (opzionale) (maschio rapido) da 10 mm O-Ring (piccolo) Coperchio all'estremità della colonna Filtro sagomato O-ring (grande) Raccordo non standard 10 mm J/2155/500 J/0214/042 J/2141/ J/0211/176 J/2155/406 J/0214/044 J/0211/ Coperchio estremità colonna (J/2155/406) O-Ring (J/0211/176) Giunto a bloccaggio idraulico (J/2141/150) Raccordo da 1/4 poll. (J/0214/042) Fig. 6.1 Visione complessiva del coperchio all'estremità 6 IM/2155 I Edizione 4

9 2155 Notas Notas IM/2155 I Edizione 4 5

10 2155 Notas 6 IM/2155 I Edizione 4

11 PRODOTTI E ASSISTENZA CLIENTI Prodotti Sistemi d automazione per le seguenti industrie: Chimica e Farmaceutica Generi alimentari e bevande Manufatturiera Metallurgica Petrolio, Gas e Petrolchimica Cartiere Servoazionamenti e motori Servoazionamenti CA e CC, macchinari CA e CC, motori CA a 1 kv Sistemi di servoazionamento Misura della forza Servomotori Regolatori e registratori Regolatori a loop singolo o multiplo Registratori a disco e a nastro di carta Registratori senza supporto cartaceo Indicatori di processo Automazione flessibile Robotica industriale e sistemi automatizzati Misure di portata Misuratori di portata elettromagnetici Misuratori di portata massici Misuratori di portata a turbina Misuratori di portata a cuneo Sistemi marittimi e turbocompressori Sistemi elettrici Apparecchiature marine Aggiornamento e riallestimento di fuoribordo Analisi di processi Analisi gas di processo Integrazione dei sistemi Trasmettitori Pressione Temperatura Livello Moduli di interfaccia Valvole, attuatori e posizionatori Valvole di controllo Attuatori Posizionatori Strumentazione di analisi per acque, gas e residui industriali trasmettitori e sensori di ph, conducibilità e ossigeno disciolto analizzatori di ammoniaca, nitrati, fosfati, anidride silicica, sodio, cloruro, fluoruro, ossigeno disciolto e idrazina. analizzatori di ossido di zirconio, catarometri, monitor di purezza dell idrogeno e di spurgo dei gas, conduttività termica. Assistenza clienti Offriamo un esauriente servizio di post-vendita tramite un organizzazione di servizi a livello internazionale. Rivolgersi a una delle seguenti sedi per informazioni sul Centro di assistenza e riparazione più vicino. Italy ABB SACE Tel: Fax: UK ABB Limited Tel: +44 (0) Fax: +44 (0) Garanzia del cliente Prima dell installazione, l apparecchiatura descritta nel presente manuale deve essere conservata in un ambiente pulito e asciutto, in conformità alle specifiche tecniche pubblicate dalla Società. È necessario effettuare controlli periodici sulle condizioni dell apparecchiatura. Nell eventualità di un guasto durante la garanzia, è necessario fornire la seguente documentazione come prova: 1. Un elenco che riporti il funzionamento del processo e la registrazione degli allarmi al momento del guasto. 2. Copia di tutta la documentazione riguardante la conservazione, l installazione, il funzionamento e la manutenzione dell unità che si ritiene guasta.

12 ABB è presente con Centri di vendita e assistenza clienti in oltre 100 paesi del mondo La politica dell azienda ha come obiettivo il miglioramento costante dei prodotti, pertanto l azienda si riserva il diritto di modificare le informazioni qui contenute senza preavviso. Stampato nel Regno Unito (04.08) ABB 2008 IM/2155 I Edizione 4 ABB SACE a division of ABB S. p. A. Via Statale Lenno (CO) Italy Tel: Fax: ABB Limited Oldends Lane, Stonehouse Gloucestershire GL10 3TA UK Tel: +44 (0) Fax: +44 (0)