技术分享-Auburn FilterSense奥本费尔升粉尘仪在炭黑行业中的应用

red

    烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。其成分主要是元素碳，并含有少量氧、氢和硫等。炭黑粒子近似球形，粒径介于10～500μm 间。许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。在橡胶加工中，通过混炼加入橡胶中作补强剂（见增强材料）和填料。炭黑是最古老的工业产品之一。

    主要用作橡胶的补强剂和填料，其消耗量约为橡胶消耗量的一半，橡胶用炭黑占炭黑总量的94%，其中约60%用于轮胎制造。此外，也用作油墨、涂料和塑料的着色剂以及塑料制品的紫外光屏蔽剂。在许多其他制品，如电极、干电池、电阻器、炸药、化妆品及抛光膏中，它也是重要的助剂。

      炭黑主要用于橡胶制品，炭黑的粒径越细，其补强性能越优越；炭黑结构度越高，其定伸应力及模量越高。细粒径的补强性品种主要用于轮胎胎面，赋予轮胎优良的耐磨性能。轮胎的其他部位，如胎侧、帘布层、带束缓冲层和内衬层，要求胶料耐曲挠龟裂、耐臭氧氧化、具有良好的回弹性和较低的生热性能，一般选用较粗粒径的半补强型（比表面积低于40m2/g）炉黑。

     色素用槽黑广泛用于油墨、涂料和塑料中。油墨、特别是新闻油墨主要使用中色素槽黑。在涂料制造过程中，高色素槽黑赋予高级汽车面漆极好的黑度和光泽，中色素槽黑用于一般工业涂料。此外，中色素槽黑也常用作聚烯烃的紫外光屏蔽剂，用于提高塑料制品的耐候性。橡胶用槽黑主要用于轮胎特别是越野及工程轮胎的胎面胶，它赋予胎面较高的强度及良好的耐磨性能。

     热裂黑主要用于橡胶制品。因粒径粗而补强性能差，仅用于要求最大限度填充增量的场合，如用于制造胶垫、胶管、海绵制品、密封圈、轮胎内衬层、胎圈胶以及绝缘制品等。

     炭黑的生产主要有炉法、槽法、热裂法三种，其中热裂法居多。以天然气、焦炉气或重质液态烃为原料，在无氧、无焰的情况下，经高温热解生成炭黑，称为热裂黑。它是炭黑品种中比表面积最低的一类，基本上以单个球形粒子存在，不熔结或聚结成聚集体，其表面含氧量亦很少（0.1%～0.3%）。热裂黑主要有三个品种：中热裂黑、不污染的中热裂黑和细热裂黑。中热裂黑的氮吸附比表面积为6～10m2/g，细热裂黑则为10～15m2g。

    由于炭黑的经济价值比较高，尤其白炭黑市场价格昂贵，主流价格6000元/吨左右，而且容易导电和易爆可燃等因素，这在生产过程中炭黑的监测非常重要，不论在炭黑生成过程，还是后续炭黑回收以及尾气排放等监测应用，也都非常关键。

     Auburn FilterSense奥本费尔升公司在该炭黑领域具有非常成熟的测量经验。也在欧美和中国有大量实际应用案例。公司采用的DynaCHARGE™感应电荷法测量原理，非常适用于此类应用，不仅性能可靠，而且还优于常规的摩擦电荷方法，防止炭黑粘在探杆上造成的测量误差。

DynaCHARGE™感应电荷法测量工作原理

       当颗粒物流经传感探杆周围时，探杆中会产生感应电荷，形成皮安（pA）范围内的小电流，这个信号经过特殊的算法处理成与颗粒物质量浓度成比例的信号输出，并在除尘运行期间持续监测和分析信号。当信号超过预设的颗粒物排放水平时，电子设备会根据设置情况迅速将报警激活时间延迟，如几秒钟。如果信号电平在延时持续时间内保持较高水平，继电器输出将激活警报（例如闪烁的灯光以提醒操作员）或向除尘控制器或过程控制器发送信号，指示过滤器泄漏或发生故障。如果在延时期间信号电平降至预设电平以下，则表示是由短暂的高粉尘水平引起的错误信号，例如处在除尘器过滤器的清洁周期中。报警时间延迟可防止粉尘仪触发误警报或向控制器发送错误信号。

奥本费尔升产品家族-炭黑专用

      根据现场不同的配置需求，奥本费尔升可以搭配不同的系统配置，满足不同的客户需求，可以就地单点测量和显示，也可以一拖多组网一起测量和监视，可以方便灵活组合配置和安装以及维护。

奥本费尔升炭黑专用粉尘仪和吹扫系统

      奥本费尔升可以提供全套粉尘仪探头，控制器，规范性吹扫控制箱及配套安装附件，全方位技术支持，选点和安装指导以及现场维护培训等工作。

带加热式的吹扫系统

     在炭黑工艺中，有的测点的样气温度高且湿度大的测点，奥本费尔升的带加热式吹扫管线为粉尘仪提供良好的工作环境，而且特殊设计的探杆吹扫气路在粉尘仪探杆工作半年后依然干净如初，相对于其他品牌粉尘仪可减少大幅度擦拭和清洁的维护工作量，减少不必要的拆卸和停机时间，提高粉尘仪有效工作时间.

探杆在正常运行6个月后依旧很干净

   在高温场合，奥本费尔升有吹扫气路，散热系统及探杆材质等独特设计去更好适应此类场合应用。在现场和其他电荷法及光学散射式原理对比中，也拥有更出众的使用效果，在要求极高的欧美市场有更多的高质量客户群。

奥本费尔升粉尘仪在炭黑高温中的应用

    在现场生产线中，如有多台奥本费尔升制造的粉尘仪需要组网，公司也提供强大的系统组网功能，包括系统硬件和软件，更好的为客户提供强大的技术应用搭配能力。专业的FilterWARE HMI/SCADA软件用于远程/中间监控，分析和控制，可以提供粉尘仪，数据查询，数据历史记录，可选电子邮件通知和报告生成的接口。该报告可以包括特定法规的维护，过程数据，环保类报告。也可以在中央控制室或者奥本费尔升技术中心远程访问数据。

奥本费尔升粉尘仪多点监控系统组网及软件组态画面

现场多功能控制器   

     现场维护人员可以就地操作多功能控制器，实现零点和量程的自检，探杆污染情况巡检，信号输出测试及现场测点拓展等基础工作，现场控制器支持Modbues RS485,HART，TCP/IP, PROFIBUS, CANOPEN 等全系列通讯协议，更好适应全球各地的通讯模式和组网功能。在一些现场环境恶劣场合，也可以提供无线网(Wireless HART Network)和蓝牙通讯功能(Bluetooth Mobile Application)，更好的为现场维护人员提供维护工作便利。

无线网络组网通讯

手机蓝牙通讯及专用软件

关于奥本费尔升

      Auburn Systems奥本系统公司（奥本）成立于1973年，位于美国马萨诸塞州丹弗斯(Danvers, MA ) ，是一家在高技术工业仪器领域的创新型公司。奥本是微电荷（triboelectric）粉尘监测技术的发明者，并且在粉尘排放监测设备的制造领域具有领先地位。

     FilterSense费尔升成立于 1994 年，位于美国马萨诸塞州贝弗利的卡明斯中心(Cummings Center in Beverly, Massachusetts)，粉末回收过滤器、工业通风和空气污染控制系统（如袋式除尘器、洗涤器、RTO、除雾器和除尘器）监测和自动化解决方案的全球领导者。产品包括颗粒物CEM、粉尘排放监测仪、过滤器检漏仪、诊断控制系统和EPA合规软件。

    Auburn FilterSense LLC（美国奥本费尔升有限公司）由 Auburn Systems（奥本系统）和 FilterSense 费尔升）于2017年10月合并成立。

      我们是颗粒物监测、过滤系统(布袋除尘器，集尘器等) 智能控制和相关粉末流过程监测全球领先的制造商和供应商， 全球累计超过 75000 台设备和装置的销售使我们积累了成熟可靠的技术经验和解决方案，助力全球用户减少排放并改善运营。

     2018年，Auburn FilterSense LLC 加入瑞典上市公司 Nederman（尼的曼）集团,和挪威NEO Monitors和芬兰Gasmet一起成为兄弟公司，都从属于Nederman(尼的曼集团)测控事业部(M&C BU)旗下。