1.引言

酸浓作为硫酸工艺中的关键指示参数之一，其测量的准确性关系着装置运行安全、尾气酸雾排放、设备腐蚀、自动控制、安全联锁等。因此稳定准确的酸浓数值，是保障硫酸装置实现安、稳、长、满、优必不可少的。

2.原理阐述

高温酸浓仪的测量原理：传感器内置有两个线圈分别是发送圈与接收圈，当具备一定流速的硫酸经过传感器时，发送圈因为通电产生了电磁场，经过发送圈的硫酸因电磁场作用产生了感应电流。当携带感应电流的硫酸流过接收圈时，接收圈接收硫酸中因带感应电流而产生的电磁，进一步转换为感应电流信号，由导线导入仪表，经过分析仪处理后呈现在酸浓仪显示屏上

为深入了解电导率的计算，现引入以下式子： 

图1.1 AS118非接触电导率传感器

其中K为电导率，Q为电导池常数，G为电导，L为两极的距离，A为两级的有效极板面积，I为测量电流，E为电压。

联立三式可得

由④易知，在两级距离L、电压E、有效极板面积A一定时，电导率K与电流I成正相关关系。

综上所述，电导率的测量值一般受温度、掺杂程度、流速与流量、电极损坏、电缆老化的影响等有关，以下我将主要从温度、掺杂程度、流速与流量这三个方面为大家分析。

3.原因分析

温度影响：

在硫酸工艺中，每一道工序的温度把控都是极其严格的。锅炉、换热器、省煤器和过热器等充当温度调节的角色，特此引入关联着以上设备的余热回收概念。如若余热回收的局部设备换热性能下降，由局部到整体，导致过程温度相应的升高或下降，进而影响硫酸的电解程度，又硫酸的电解程度会随着温度的升高而增加，即电导率随温度的上升而上升，见图3.1。

图3.1 98%酸电导率与温度关系图

掺杂程度影响：

本文中的掺杂程度不考虑灰分，而是硫酸中因融入空气而产生的气泡，含有大量气泡的硫酸会对电导率的测量产生影响。气泡的存在会导致输出酸浓偏高，因为在实际测量时，气泡在某个时间段的聚集会使得电阻无限大，由上文推理的电导率K与电流I成正相关关系，当电阻无限大时，电压不变，电流将无限小，从而使得输出酸浓偏高。因此，在测量硫酸的电导率时，需要确保其中不含大量气泡，以确保测量结果的准确性。见图3.2

图3.2 酸浓%-电导率S/m对应图

流速与流量影响：

硫酸流经传感器时，如若其流速、流量不定，且没有相应的缓冲、定量设备使流过传感器的硫酸实时处于稳定状态，一定程度上会影响传感器的数据采集进而导致酸浓分析仪的曲线波动，测量失准。当流速过低时会造成“工艺延迟”现象；当流速过快时电导电极有一个冲击压力从而造成“气穴效应”，长期使用会影响电极灵敏度和使用寿命；而适宜的流速与流量不仅减少气泡的产生，还保证了酸浓仪测量的准确性。

4.小结

在解决高温酸浓仪测量故障时，我们所关注的更应该是待测硫酸，首先最需要的是排查温度、掺杂程度和流速与流量。而一般常见的设备老化、电极灵敏度下降、电路破损等常见原因，以下几点是常见的长期使用可能会导致酸浓仪测量故障发生的原因及解决办法：

①传感器因酸腐蚀，导致损坏。见下图4.1，图4.2。

图4.1

图4.2

②电缆、电路与设备老化或破损。可直接更换，如若电缆经检查后无明显破损，考虑内部线路检修。

③校正数据设定错误。酸浓仪内置的校正参考数据设置有误，需要重新设置。

④内置温度传感器老化或损坏。一般酸浓仪会内置温度传感器来作为温度补偿或调节，如果温度传感器损坏，同样导致酸浓仪测量故障的发生。