一、化工工藝用水預處理監測

1. 原料水硬度控制

• 場景：化肥生產、合成氨、甲醇制備等工藝的原料水（地下水、地表水）。

• 問題：鈣離子（Ca2?）與碳酸根、硫酸根反應生成碳酸鈣（CaCO?）或硫酸鈣（CaSO?）沉淀，堵塞管道或催化劑床層（如合成氨變換爐催化劑）。

• 控制指標：工藝水Ca2?通常需≤10mg/L（高壓工藝），通過上海玄天CAT-7800型在線鈣離子分析儀聯動離子交換樹脂或反滲透（RO）裝置，實時調整軟化處理參數。

2. 精細化工合成用水

• 場景：制藥、染料、電子化學品等生產中的純化水制備。

• 影響：Ca2?作為雜質會與反應原料（如有機酸、絡合劑）生成沉淀，影響產品純度（如醫藥中間體要求 Ca2?≤0.1 mg/L）。

• 應用：在RO膜或電去離子（EDI）設備后端安裝鈣離子分析儀，確保水質滿足GMP或電子級標準。

二、循環冷卻水系統防結垢監測

1. 換熱器與反應釜冷卻

• 場景：聚合反應釜、蒸餾塔冷凝器、壓縮機冷卻器的循環水系統。

• 風險：Ca2?濃度過高（如＞200mg/L）結合高pH（＞8.5）易形成碳酸鈣硬垢，導致換熱效率下降30%以上，甚至引發設備腐蝕。

• 解決方案：

• 采用CAT-7800型鈣離子分析儀實時監測Ca2?+電導率+pH，聯動投加阻垢劑（如聚磷酸鹽），將Ca2?控制在 150~200mg/L；

• 當Ca2?＞250mg/L時觸發排污，補充軟化水。

2. 循環水旁濾系統

• 場景：旁流過濾裝置進出口水質鈣離子監測，評估過濾介質（如石英砂、多介質濾料）對Ca2?的截留效率。

三、廢水處理與回用中的硬度控制

1. 預處理軟化工藝

• 場景：含 Ca2?工業廢水（如煤化工濃水、氯堿廢水）的軟化處理。

• 工藝：通過投加石灰（Ca (OH)?）+ 碳酸鈉（Na?CO?）生成CaCO?沉淀，在線鈣離子分析儀監測反應后Ca2?濃度（目標≤50mg/L），調整藥劑投加量。

• 標準參考：GB8978-1996 要求總硬度≤450mg/L，回用至循環水時需≤100mg/L。

2. 膜法廢水處理

• 場景：反滲透（RO）、納濾（NF）膜系統進水監測，防止Ca2?與硫酸根（SO?2?）形成 CaSO?結垢（溶度積 Ksp=7.1×10??）。

• 控制：當Ca2?×SO?2?＞3×10??時投加阻垢劑，或增加軟化預處理。

四、化工反應過程中的鈣含量監控

1. 濕法冶金與萃取工藝

• 場景：鋁土礦拜耳法溶出液、鎳鈷錳萃取體系。

• 影響：Ca2?與苛性堿反應生成氫氧化鈣（Ca (OH)?）沉淀，堵塞萃取槽或降低金屬離子萃取率。

• 監測：實時監測溶出液Ca2?（目標＜50mg/L），超標時調整苛性堿濃度或增加除鈣工序。

2. 電鍍與表面處理

• 場景：鍍鋅、鍍鎳槽液的清洗水，陽極氧化工藝用水。

• 問題：Ca2?與電鍍液中的絡合劑（如氨基磺酸鹽）反應，導致鍍層粗糙、光澤度下降。

• 控制：清洗水Ca2?需≤50mg/L，通過在線鈣離子分析聯動離子交換樹脂再生。

五、鍋爐與蒸汽系統水質安全監測

1. 中高壓鍋爐給水

• 場景：化工廠自備熱電站、蒸汽鍋爐（工作壓力≥1.6 MPa）。

• 標準：GB/T1576-2018要求高壓鍋爐給水Ca2?≤0.03mg/L，防止爐管結垢引發爆管風險。

• 方案：采用上海玄天CAT-7800型電極法在線鈣離子分析儀（檢測限0.01mg/L），搭配聯氨除氧劑投加系統，確保水質達標。

2. 廢熱鍋爐與余熱利用

• 場景：合成氨變換爐、甲醇合成塔配套的廢熱鍋爐，監測爐水Ca2?≤0.1mg/L，避免高溫下結垢。

六、特殊化工場景的定制化應用

1. 氯堿工業鹽水精制

• 場景：離子膜法電解食鹽水前的鹽水精制，去除Ca2?（目標≤20ppb）以保護離子膜。

• 工藝：通過在線鈣離子分析儀監測碳酸化反應后Ca2?濃度，聯動碳酸鈉投加量，確保鹽水硬度＜10ppb。

2. 聚合物生產中的水質控制

• 場景：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）聚合反應用水，Ca2?影響催化劑活性（如 Ziegler-Natta 催化劑）。

• 指標：反應用水 Ca2?≤5mg/L，通過在線鈣離子分析實時調整去離子水制備參數。

化工廠應用特點與選型建議

化工廠中的在線鈣離子分析儀需結合耐腐蝕外殼及4~20mA電流輸出和RS485ModbusRTU通訊接口，實現與PLC/DCS系統的聯動控制，確保工藝安全與環保合規。