Contrôle de procédé · Dosage chimique
Dosage automatique d'acide pour un effluent de production à pH 12 — conçu pour une base forte, un acide fort et un débit qui ne reste jamais le même.
Contexte
La production du site génère un effluent à environ pH 12 — bien au-delà de ce qui peut être rejeté. Il doit être neutralisé en continu, sur site, avant de partir.
Neutraliser une base forte avec un acide fort paraît simple. En pratique, c'est l'un des problèmes de dosage les plus exigeants : près de la neutralité, quelques millilitres d'acide font bouger le pH d'unités entières, alors qu'au débit de pointe le besoin en acide est élevé.
La demande : un système de dosage automatique qui maintient la sortie dans les limites sur toute la plage de fonctionnement, avec une ligne de dosage capable de manipuler de l'acide sulfurique concentré en toute sécurité.

La difficulté
Entre une base forte et un acide fort, la courbe de pH est presque verticale autour de la neutralité. Trop peu d'acide et la sortie reste alcaline ; un peu trop et elle bascule dans l'acide. La régulation doit être à la fois puissante et fine.
Débit, température et alcalinité de l'effluent varient avec la production. Une dose juste à un instant est fausse l'instant d'après — la régulation doit suivre le procédé, pas une consigne fixe.
L'acide sulfurique concentré attaque une grande partie des matériaux courants de tuyauterie et de raccords. Chaque composant en contact avec le réactif a dû être vérifié pour sa compatibilité, pas supposé compatible.

Solution
Le dosage est piloté par le pH mesuré avant et après le point d'injection, avec des corrections selon la température et le débit de l'effluent. La pompe est commandée par un signal analogique 4–20 mA, pour une plage continue allant de l'ajustement fin à la dose complète.
La conception initiale prévoyait deux pompes en split range. À l'usage, une seule pompe avec une commande plus fine s'est révélée la meilleure réponse — et la plus simple à entretenir.
La logique de commande tourne sur un automate Siemens LOGO! — une plateforme volontairement simple, robuste et maintenable localement, pour un procédé qui doit fonctionner sans surveillance.
La ligne de dosage est entièrement réalisée en PTFE et PVDF, avec le CPVC (Corzan) comme unique exception délibérée, là où c'était le choix pragmatique.

Détails techniques
Procédé
Neutralisation continue d'un effluent alcalin à pH 12 par acide sulfurique.
Mesure
pH avant et après dosage (Hach). Mesure de débit par ultrasons — Pulsar dB Mach 3 sur contrôleur Ultra 4. Température de l'effluent.
Dosage
Une seule pompe doseuse (ProMinent). Débit commandé par signal analogique 4–20 mA.
Commande
Automate Siemens LOGO!. Régulation fine sur les deux valeurs de pH, compensée en température et en débit.
Matériaux
Ligne de dosage en PTFE / PVDF. CPVC (Corzan) comme unique exception justifiée.
Partenaire
Réalisé avec Ecotechnic.