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鉛酸蓄電池生產(chǎn) | 通過(guò)在線濃度測(cè)量?jī)?yōu)化化學(xué)反應(yīng)和實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)產(chǎn)

安東帕 2021-09-10 | 閱讀：863

可靠的在線硫酸濃度測(cè)量可以確?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量和蓄電池中的最終 H₂SO₄濃度。另外還可以縮短加注站轉(zhuǎn)產(chǎn)期間的停機(jī)時(shí)間。

鉛酸蓄電池是最早、最成熟的可充電電池。由于價(jià)格低、功率質(zhì)量比相對(duì)較大，因此盡管能量重量比非常小，但它主要用作汽車起動(dòng)、照明和點(diǎn)火 (SLI) 電池。蓄電池生產(chǎn)中的硫酸在鉛酸蓄電池的生產(chǎn)過(guò)程中，需要用到不同的濃度。硫酸濃度不僅取決于生產(chǎn)步驟，還取決于蓄電池的類型和尺寸。

鉛酸蓄電池的主要成分是由鉛制成的陽(yáng)極、由二氧化鉛制成的陰極和作為電解質(zhì)的稀硫酸 (H₂SO₄)。

化學(xué)反應(yīng)需要硫酸的第一個(gè)生產(chǎn)步驟是極板化成?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)在正極板上形成α和β PbO₂。α和β PbO₂之間的比率直接影響蓄電池的電流效率。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，H₂SO₄濃度是實(shí)現(xiàn)正確比率的一個(gè)重要參數(shù)。

槽化完成后，會(huì)組裝蓄電池，加注正確濃度的硫酸，并進(jìn)行充電。電池內(nèi)化學(xué)反應(yīng)后，會(huì)更換電解質(zhì)（二次進(jìn)料法）或調(diào)節(jié)硫酸（一次進(jìn)料法）。在加注和儲(chǔ)能結(jié)束時(shí)，硫酸濃度和電解質(zhì)水平必須符合規(guī)定的濃度。

應(yīng)用解決方案

硫酸濃度測(cè)量

在硫酸溶液中，密度測(cè)量非常適合測(cè)定高達(dá)90%的H₂SO₄濃度。在鉛酸蓄電池生產(chǎn)中，0%至55% (1.4453 g/cm3 @ 20°C) 的濃度范圍很重要，密度與硫酸濃度具有陡峭且?guī)缀醭示€性的相關(guān)性。

密度值與H₂SO₄溶液濃度之間的關(guān)系

稀釋來(lái)料的硫酸

高濃度硫酸 (98%) 主要通過(guò)卡車運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)將濃縮的H₂SO₄稀釋至所需的不同濃度。硫酸在稀釋過(guò)程中會(huì)放出大量的熱量，需要進(jìn)行冷卻。因此，硫酸的溫度在稀釋過(guò)程中變化很快。由于接液部件由玻璃制成，安東帕的高精度在線密度傳感器L-Dens 3300 GLS版本可以輕松跟蹤這些變化。所有塑料涂層傳感器都是熱惰性傳感器，無(wú)法跟蹤快速溫度變化（例如大多數(shù)電導(dǎo)傳感器）。

硫酸稀釋系統(tǒng)

加注站

在加注站稀釋

中小型工廠用罐中儲(chǔ)存各種所需濃度的硫酸。大型工廠可以進(jìn)行兩階段稀釋過(guò)程。第一步是稀釋并儲(chǔ)存中等濃度的H₂SO₄，第二步是在加注站進(jìn)行最終稀釋（如上圖所示）。產(chǎn)品轉(zhuǎn)換，即推出新類型或尺寸的蓄電池，可能引起加注站的濃度變化。如果僅由實(shí)驗(yàn)室濃度測(cè)量提供支持，則調(diào)整灌裝罐的濃度可能需要長(zhǎng)達(dá)40分鐘。安東帕的在線密度傳感器L-Dens 3300 可以協(xié)助實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制濃度變化，從而將停機(jī)時(shí)間縮短到手動(dòng)控制變化所需時(shí)間的一小部分。

槽化成

在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，電解質(zhì)的濃度將會(huì)增加。硫酸濃度測(cè)量和調(diào)節(jié)是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量恒定化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的關(guān)鍵所在。