La mesure de la pression joue un rôle central dans la production de chlore, qui est un process critique pour la sécurité. En effet, le chlore est très réactif et peut donc facilement déclencher des explosions en combinaison avec des substances organiques. Il est donc important de contrôler avec précision toutes les étapes de la production afin d’éviter tout dommage aux personnes et à l’environnement.
C’est pourquoi les montages sur séparateur font toute la différence lorsqu’il s’agit de mesurer la pression du process. Ces systèmes soudés, composés d’un séparateur à membrane et d’un instrument de mesure, offrent à la fois la durabilité et la précision requises.
C’est pourquoi l’association européenne des fabricants, Euro Chlor, recommande également de mettre en place un raccordement au process par des montages sur séparateur pour la mesure de pression dans la production de chlore. Lors de l’installation d’un montage sur séparateur, les utilisateurs doivent s’assurer que toutes les parties en contact avec le produit sont fabriquées dans des matériaux résistants au chlore. Le tantale, l’Hastelloy®C276 et le titane, mais aussi les plastiques tels que l’ECTFE sont possibles, en fonction de l’application. Le liquide de transmission du système doit dans tous les cas être inerte, c’est-à-dire inerte à la réaction avec la plupart des substances, ce qui s’applique par exemple à l’huile halocarbone.
Economie d’énergie avec l’électrolyse chlore-alcali à membrane
Le chlore est obtenu à partir de chlorure de sodium et d’eau par électrolyse chlore-alcali. Le process génère deux coproduits : l’hydrogène et la soude caustique. Une électrolyse réussie nécessite donc la séparation de l’anode et de la cathode afin que le chlore et l’hydrogène ne se combinent pas pour former un mélange explosif.
C’est pourquoi l’industrie utilise principalement le procédé d’électrolyse à membrane, qui permet d’économiser de l’énergie. Cela signifie qu’une membrane spéciale, extrêmement fine, est placée entre l’anode et la cathode, permettant uniquement aux ions sodium positifs de se diffuser.
La mesure de pression lors de la production de chlore par électrolyse est une tâche complexe
Pour la surveillance de la pression pendant l’électrolyse : Les membranes du transmetteur de pression différentielle modèle DPT-20 sont en or et en tantale.
Les exigences en matière de mesure de la pression dans la production de chlore par électrolyse sont complexes. Il ne suffit pas d’installer des transmetteurs de pression sur les deux chambres de l’installation. Il est essentiel de déterminer la pression différentielle entre les chambres.
En effet, la membrane sensible ne reste intacte que si les conditions de pression sont équilibrées. Par conséquent, les variations de la pression différentielle doivent être détectées immédiatement afin que le process puisse être arrêté rapidement en cas de défaillance.
Les transmetteurs de pression différentielle très précis à deux séparateurs sont adaptés à cette tâche, par exemple le modèle DPT-20 de WIKA, qui offre une précision de 0,1 % de l’étendue de mesure.
Compte tenu de l’environnement critique, l’instrument doit être homologué pour les zones dangereuses. En fonction de la tâche de mesure, les séparateurs du transmetteur de pression différentielle sont conçues différemment : les points de mesure du chlore doivent être équipés d’une membrane en tantale, tandis que les points de mesure de l’hydrogène requièrent une membrane avec un revêtement en or.
D’autres process de production du chlore peuvent attaquer la membrane
L’électrolyse n’est pas la seule étape de la production de chlore qui nécessite une mesure de pression très fiable. Dans certains process, il n’est jamais possible d’exclure totalement la possibilité d’un endommagement du montage sur séparateur.
Bien que les séparateurs soient fabriqués conformément aux conditions du process, ils peuvent être endommagés par une surpression inattendue ou par la corrosion de particules adhérentes. Une déformation indésirable peut sérieusement fausser le résultat de la mesure. En outre, la rupture de la membrane entraînerait la pénétration du liquide de remplissage du système dans le process et altérerait la qualité du chlore.
Système de contrôle d’étanchéité de membrane avec surveillance de la membrane aux points particulièrement critiques
Le séparateur avec système de contrôle d’étanchéité de membrane modèle DMS27 continue à surveiller la pression de manière fiable, même en cas de rupture de la membrane. Le process reste étanche jusqu’à ce que le dommage soit réparé.
De tels dommages à des points particulièrement critiques du process peuvent être évités grâce à l’utilisation d’un montage sur séparateur avec un système de contrôle d’étanchéité de membrane intégré.
Dans ce système développé par WIKA – en particulier le modèle DMS27 dans le cas des applications de chlore – le séparateur comprend deux membranes l’une sur l’autre.
L’espace entre les deux est tiré au vide et ce vide est contrôlé par un capteur.
Si la membrane côté process est endommagée, la seconde membrane prend le relais. La perte de vide étant enregistrée simultanément, un signal d’alarme électronique est émis lorsque la valeur critique est atteinte.
La pression du process continue d’être surveillée de manière fiable jusqu’à ce qu’une membrane de remplacement soit installée. En outre, il n’y a pas de risque de contamination par une fuite de liquide de remplissage.
Remarque
Vous trouverez de plus amples informations sur le transmetteur de pression différentielle DPT-20 et le montage sur séparateur DMS-27 sur le site Internet de WIKA. Vous y trouverez également un aperçu des solutions de mesure WIKA pour l’industrie chimique ainsi que la brochure spécifique à cette industrie. Si vous avez des questions, votre interlocuteur se fera un plaisir de vous aider.