Nghiên cứu ứng dụng lưu lượng kế điện từ trong sản xuất dược phẩm

Lưu lượng kế điện từ là một thiết bị sử dụng hiện tượng cảm ứng điện từ Faraday để đo lưu lượng thể tích của chất lỏng dẫn điện. Lưu lượng kế nước kỹ thuật số điện từ thường được sử dụng trong các phép đo lưu lượng thể tích chất lỏng dẫn điện, chẳng hạn như axit, kiềm, muối và dung dịch hóa chất. Mặc dù độ tin cậy và ổn định của cảm biến lưu lượng điện từ tốt hơn nhiều so với các loại lưu lượng kế khác, nhưng vẫn có thể xảy ra một số vấn đề trong ứng dụng thực tế.

Trong các công ty dược phẩm sinh học, đồng hồ đo nước, đồng hồ đo lưu lượng tuabin, đồng hồ đo lưu lượng xoáy, cảm biến lưu lượng điện từ và đồng hồ đo lưu lượng siêu âm thường được sử dụng để đo lưu lượng nước, hơi nước, nước thải và dung môi hữu cơ. Kết hợp với việc đo lưu lượng xả thải, chiết xuất nhựa macrolide sulfat và amikacin sulfat, cũng như kinh nghiệm đo và điều khiển lưu lượng từ tại các vị trí làm sạch trên cột, bài viết này tổng kết những vấn đề cần chú ý khi sử dụng đồng hồ đo lưu lượng nước kỹ thuật số điện từ trong việc đo và điều khiển lưu lượng.

Trong quy trình sản xuất dược phẩm amikacin sulfat, công đoạn tách than hoạt tính bao gồm việc thêm chất cô đặc BB-K8 vào bể tách than hoạt tính, điều chỉnh độ pH bằng axit sulfuric loãng, sau đó thêm than hoạt tính để khử màu dung dịch, rồi bơm và lọc qua màng lọc 0,45 micron vào bể kết tinh để kết tinh. Trong quá trình kết tinh, giá trị pH của dung dịch kết tinh là thông số quan trọng, có ảnh hưởng rất lớn đến giá trị pH của sản phẩm cuối cùng, cặn hữu cơ và các chất liên quan, do đó cần kiểm soát lượng axit sulfuric loãng thêm vào và tốc độ thêm vào. Vì lượng nguyên liệu đầu vào đã được xác định, lượng axit thêm vào cũng được cố định theo nguyên tắc trung hòa axit-bazơ, cùng với nhiều năm kinh nghiệm lập bản đồ quy trình, quy trình sản xuất yêu cầu sử dụng thiết bị định lượng để kiểm soát lượng axit sulfuric loãng thêm vào (570L). Phương án điều khiển mà chúng tôi lựa chọn là sử dụng bơm định lượng để bơm axit sulfuric loãng vào bể tách than hoạt tính thông qua đường ống. Đường ống được lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng, và khi lưu lượng tích lũy đạt 570L, đồng hồ đo lưu lượng sẽ xuất ra tín hiệu chuyển mạch để điều khiển nguồn điện của bơm định lượng và ngừng bơm axit, nhằm đạt được mục đích điều khiển.

Do tính ăn mòn mạnh của axit sulfuric loãng và tốc độ dòng chảy không đều của việc thêm axit trong quá trình, cùng với yêu cầu độ chính xác điều khiển thấp, nên trong giai đoạn lựa chọn, các chuyên gia đo lường của công ty đã quyết định sử dụng đồng hồ đo lưu lượng nước kỹ thuật số điện từ có điện cực tantalum, lớp lót tetrafluoro, với đầu ra chuyển mạch làm thiết bị đo lường. Mặc dù bộ truyền lưu lượng điện từ đo lưu lượng thể tích của chất lỏng dẫn điện là một thiết bị rất hoàn thiện, nhưng nếu chúng ta thường không chú ý đến việc bảo trì và sửa chữa, nó sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của bộ truyền lưu lượng điện từ. Tiếp theo, chúng tôi đã kết hợp với kinh nghiệm lựa chọn, bảo trì và sử dụng nhiều năm của các công ty dược phẩm để tổng kết lại quá trình đo lường và điều khiển lưu lượng bằng đồng hồ đo lưu lượng điện từ.

Cảm biến lưu lượng điện từ chỉ có thể đo lưu lượng của chất lỏng dẫn điện có độ dẫn điện không nhỏ hơn 5 μs/cm. Sau khi thiết bị đo lưu lượng từ hoạt động bình thường, nhân viên hiệu chuẩn của công ty đã sử dụng nước làm môi trường đo cho cảm biến lưu lượng điện từ trong thời gian bảo trì ngừng hoạt động để kiểm tra độ chính xác của quá trình đo, nhưng hiện tượng dòng chảy vẫn không xuất hiện. Sau khi kiểm tra, nguyên nhân là do độ dẫn điện của nước dùng trong dược phẩm nhỏ hơn 3 μs/cm, quá thấp khiến thiết bị đo không hoạt động bình thường. Qua đó, chúng tôi nhận ra rằng cảm biến lưu lượng điện từ chỉ có thể đo được độ dẫn điện ≥ 5 μs/cm của axit, kiềm, dung dịch muối, nước, nước thải, chất lỏng ăn mòn, bùn, bột giấy, bột nhão và các chất lỏng khác, nhưng không thể đo được lưu lượng khí, hơi nước và nước tinh khiết.

Đồng hồ đo lưu lượng nước kỹ thuật số điện từ có độ tin cậy tốt, nhưng do môi trường đo chủ yếu là các chất rắn lơ lửng hoặc bụi bẩn, nên bề mặt điện cực cảm biến dễ bị nhiễm bẩn hơn. Nếu không được vệ sinh và bảo dưỡng thường xuyên, đồng hồ đo lưu lượng nước kỹ thuật số điện từ sẽ không hoạt động.

Là một thiết bị đo lưu lượng cho nước thải, bạn có thể chọn cảm biến lưu lượng điện từ đường kính lớn để đo. Chi phí lắp đặt, sử dụng, bảo trì và sửa chữa đều rất thấp, độ chính xác và độ tin cậy của phép đo đáp ứng được yêu cầu sử dụng. Công ty Daunomycin sử dụng đồng hồ đo lưu lượng nước kỹ thuật số điện từ đường kính nhỏ và trung bình để đo chất lỏng trong cột, vì môi trường đo là chất lỏng hai pha rắn-lỏng nên việc đo chất lỏng khó khăn. Việc sử dụng bộ truyền tín hiệu lưu lượng điện từ là lựa chọn chính xác hơn, nhưng sau gần hai năm sử dụng, đôi khi xuất hiện hiện tượng hiển thị lưu lượng không chính xác. Kiểm tra cho thấy nguyên nhân là do chất lỏng ở phía trên cột trong quá trình đo bị lắng đọng, đóng cặn, bám bẩn điện cực, hình thành lớp màng thụ động hoặc lớp oxit, và bề mặt điện cực bị cách điện và ngắt kết nối khỏi mạch đo.

Tóm lại, bộ truyền tín hiệu lưu lượng điện từ đóng vai trò quan trọng trong việc đo lưu lượng. Cảm biến lưu lượng điện từ có thể đo các chất lỏng ăn mòn, nhưng với tư cách là người lựa chọn thiết bị, cần phải hiểu và cung cấp chính xác các đặc tính của môi chất cần đo. Điều kiện tiên quyết để sử dụng lưu lượng kế điện từ là chất lỏng cần đo phải dẫn điện, và độ dẫn điện không được thấp hơn ngưỡng (tức là giá trị giới hạn dưới là 5μs/cm).

Tất cả các thiết bị đo đều cần bảo trì, và lưu lượng kế điện từ cũng không ngoại lệ. Thông thường, khách hàng cần tháo rời lưu lượng kế điện từ và làm sạch điện cực một lần mỗi một đến một năm rưỡi để đảm bảo độ chính xác đo lường của thiết bị.