自动化pH监测和控制TALSPEAK和高级TALSPEAK过程

科学领域:

• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 分析化学 分析化学
• 过程控制 过程控制

背景情况:

• 保持稳定的pH值对于优化工业流程,特别是溶剂提取至关重要.
• 核燃料再加工中的溶剂提取,如TALSPEAK和高级TALSPEAK,依赖于pH依赖的金属离子分离.
• 在这些复杂的化学环境中,精确的pH控制具有挑战性.

研究的目的:

• 开发和演示用于溶剂提取过程的自动化pH控制系统.
• 为提高效率,将可靠的实时pH测量与工艺控制相结合.
• 为了验证系统在过程中保持一致的pH值的能力.

主要方法:

• 利用拉曼光谱技术准确,几乎即时测量料溶液的pH值.
• 开发了一种化学测量模型来解释Raman光谱数据以确定pH值.
• 集成基于拉曼的pH测量与可编程逻辑控制器 (PLC) 进行自动控制.
• 实现了一个反循环,其中PLC调整纠正了pH偏差.

主要成果:

• 通过拉曼光谱和化学测量实现了稳健和快速的pH测量.
• 证明了有效的自动pH调整,以应对酸干扰.
• 成功保持恒定的pH值,从而能够控制金属离子提取.
• 验证了系统对实时过程控制应用程序的性能.

结论:

• 对于溶剂提取过程来说,自动化pH控制是可行的和有效的.
• 拉曼光谱为工业环境中的实时pH监测提供了一个强大的工具.
• 集成系统提高了工艺效率和对关键分离步骤的控制.