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Ana Luiza Luana Gabeira Aleixo
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2 Caso Real: Analisador da Cor da Água

3 Apresentação Cor da Água Tratada

4 Ramos de Aplicações & Soluções Turbidez: Espalhamento de Luz Turbidez: NIR-Absorbância Suspensão / Emulsão Cor: VIS-Absorbância Concentração: UV-Absorbância Soluções

5 Introdução à Luz Ultra Violeta (UV) Luz Visível (VIS) Infravermelho Próximo (NIR) 100 nm 254 nm 400 nm 700 nm 1100 nm

6 Cores e Comprimentos de Ondas

7 Absorbância: Lei de Lambert Beer A = -log(t) = ε c d I I 1 0 d = OPL I = Intensidade da Luz I 0 = Intensidade na lâmpada I 1 = Intensidade no detector T: Transmitância ε: Coeficiente molar decádico da absorbância [l / mol m] c: Concentração da absorbância da substância [mol / l] d: Comprimento do Passo Óptico (OPL) [cm] I = I 0 exp(- ε c d) T = I / I 0

8 Absorbância vs. Transmitância CU = - log T CU T [%] , ,1 4 0,01

9 Unidades Comuns de Absorância Densidade Óptica (OD)*: 1 CU = 1 OD para OPL 10 mm 1 CU = 2 OD para OPL 5 mm 1 CU = 4 OD para OPL 2,5 mm 1 CU = 10 OD para OPL 1 mm OD = CU / OPL [cm]* CU = Unidade de Concentração * Aplicável apenas para medição do CU e OD no comprimento de onda idêntico AU = Unidade de Absorbância E = Extinction

10 Princípio de Medição Absorbância da Luz Espalhamento da Luz I 0 I 1 I 0 I S I D I 0 = Intensidade na lâmpada I 1 = Intensidade no detector I S = Intensidade da luz espalhada I D = Intensidade da luz direta

11 Princípio do Espalhamento de Luz As Partículas Espalham a Luz: Sólidos em Líquidos Líquido em Líquido Bolhas de Gás em Líquidos Sólidos ou Aerosóis em Gases

12 Espalhamento de Luz

13 Turbidez: Princípios de Medição Absorbância-NIR Feixe Único T = c d CU = ε c d Espalhamento de Luz I S I D Feixe Duplo T = I S / I D I S = Intensidade da Luz Espalhada I D = Intensidade da Luz Direta

14 Turbidez: Espalhamento de Luz TF16-N Espalham. Luz (Canal A): Baixa Turbidez até 500 ppm DE Dois-em-Um: Mostra ambas as Medições Individualmente Absorbância-NIR (Canal C): Alta Turbidez até 6000 ppm DE

15 Turbidez: Impressão Visual ,5 5 2, FTU EBC ppm Absorbância-NIR Espalhamento de Luz

16 Absorbância-VIS: Cor C A Lei de Lambert - Beer Analisador de Duplo Feixe: CU A = ε A c d CU C = ε C c d ( Δ CU = CU A CU C )

17 Absorbância - UV Absorbância Feixe Duplo A Det A = (A Det -A Ref ) = ε c d A Ref A Ref2 A Ref1 A Det2 A Det1 Absorbância Feixe Quádruplo A 1 = (A Det1 A Ref1 ) = ε 1 c 1 d A 2 = (A Det2 A Ref2 ) = ε 2 c 2 d ( ΔA = A 1 -A 2 )

18 Absorbância-VIS: Cor Medição de Cor com Compensação da Turbidez: CU Cor = CU A -CU C C A CU canal A = Cor + Turbidez CU canal C = Turbidez

19 AF26: Absorbância - VIS Aplicação Típica: Monitoramento em Tempo Real de Cor de Líquidos Sem adição de reagentes! Principais Especificações: Range Mínimo: 0 0,05 CU Range Máximo: 0 3 CU Comprim de Onda: Específico da Aplicação Temperatura do Processo: / 120 C Opções: Validação, Alta Temperatura, EX

20 Tipo do Sensor: Em-linha Adequado para Instalação em Linha de Processo ou Bypass Projeto Modular Várias Conexões ao Processo Construção robusta conf. a PED OPL de 1 até 1000 mm Pressão até 500 bar Temperatura até 240 C Várias Ligas Janelas de Safira Várious Materiais de Gaxetas Projeto Higiênico; CIP, SIP Instalação em Áreas Classificadas Adaptador de Validação

21 Sensores Em-linha: Projeto Modular Exemplo Sensor AF26: 1 Corpo do Sensor (DN10 DN150, ¼" 6") 9 Protetor do plug em SS ( / 316 Ti) 2 O-Ring (EPDM, Viton, Kalrez etc.) 10 4 parafusos (M3 x 6) 3 Janela (Safira) 11 Módulo Óptico 4 Anel da Janela M24 ( / 316 Ti) 12 O-Ring 31,47 x 1,78 5 Parafusos com arruelas 13 Invólucro Óptico ( / 316 Ti) 6 O-Ring (Viton ) 14 Módulo da Lâmpada 7 Módulo Detector 15 4 parafusos (M3 x 6) 8 O-Ring (EPDM, Viton, Kalrez etc.)

22 Corpos de Medição Projeto conforme a PED (Diretiva Européia de Pressão) Diâmetros de Linha: DN08 DN150 OPL: mm Presão: 500 bar Temperatura: 240 C Testado sob Pressão Surfície: Ra < 0,8 / 0,4 μm Conexão ao Processo: Flange, TriClamp, Rosca-NPT, Rosca-Sanitária, Ponta para Solda, Varient, etc. Materiais das partes Molhadas: 316L, 316Ti, Titânio, TFMC, Hastelloy C,.

23 Janelas de Medição Material Padrão: Safira Extrema Resistência Química Pressão Muito Alta e Resistente à Temperatura Resistencia Muito Alta à Abrasão Banco Óptico Fixo OPL Preciso Projetado para Instalação ao Processo com Baixa Manutenção Resistente ao CIP / SIP Superfície Polida Baixo Risco de Incrustantes

24 Conversores Digital Séries: C4000 Mostrador Gráfico Totalmente Configurável Até 4 entradas de Detectores Até 2 Saídas de Lâmpadas Até 4 Saídas ma Relés de Alarme Seleção de Produto Remota e Zero Shunts para Sensores EX Profibus PA

25 Conversores Digital Séries: C4000 Detector IN: C44XY Remota IN: C4X2Y Lâmp. OUT: C4XY2 Saída ma Alimentação: 24 VAC-VDC / VDC Relés

26 C4000 com Profibus PA Profibus Card: C4X5Y

27 Caso Real

28 Teste na Sabesp ETA Cubatão

29 Teste na Sabesp ETA Cubatão

30 Teste na Sabesp ETA Cubatão

31 Teste na Sabesp ETA Cubatão Resultado de 30 dias consecutivos

32 Teste na Sabesp ETA Cubatão Resultado de 30 dias consecutivos 1º vez que a SABESP pode registrar o impacto da alteração da Cor da Água Tratada proveniente da Manobra das Bombas

33 Teste na Sabesp ETA Cubatão Conclusão Apesar de o equipamento apresentar o recurso de medição de Cor Aparente, é necessário observar que medições fotométricas de Cor não são adequadas para Cor Aparente e mesmo que o equipamento possua esse recurso, a Turbidez por ele medida não é Nefelométrica. É sabido que Turbidez até 2,0 NTU não interfere na Cor, ou seja, a Cor Verdadeira e Aparente, nesse caso, são muito próximas, por isso recomenda-se que, sob essas condições, utilize-se a medição de Cor Verdadeira como foi feito neste teste.

34 Teste na Sabesp ETA Cubatão O display do Conversor apresentando: - do lado esquerdo o valor da Cor Verdadeira (Cor sem interferência da Turbidez) - do lado direito o valor da Cor Aparente, valor este um pouco maior devido à Turbidez.

35 Teste na Sabesp ETA Cubatão Conclusão Medições fotométricas de Cor geralmente apresentam dificuldades para valores abaixo de 5,0 uc, principalmente em equipamentos on line. Como foi citado acima, tal fato também foi observado pelo Optek na primeira fase dos testes, porém, a troca do passo ótico por um de 160 mm, recurso ainda não visto até agora em outros medidores de Cor on line, corrigiu o problema, demonstrando, portanto, que esta condição é a ideal para medições de Cor em águas finais de um sistema de tratamento de água. Como pode ser observado nos resultados da 2ª fase de testes, as diferenças apresentadas entre os resultados dos dois equipamentos (o Optek e o AquaColor) foram aceitáveis, considerando-se que os ensaios no laboratório foram feitos em média 2,0 horas mais tarde e principalmente as diferentes metodologias utilizadas. O importante, neste aspecto, é que o equipamento em nenhum momento apresentou tendências.

36 Teste na Sabesp ETA Cubatão Conclusão Outro ponto altamente positivo observado é a relativa baixíssima freqüência de intervenção do usuário que o equipamento demanda, característica muito bem vinda em um equipamento deste tipo. Nossos atuais analisadores de Cor on line que possuímos, todos nacionais, exigem, para que mantenha um desempenho razoável, freqüentes intervenções, sejam para reajustes, secagem ou limpeza de cubetas e etc.. Nos testes com o Optek foi observado que uma intervenção do usuário aproximadamente a cada quinze dias para limpeza das lentes, um procedimento fácil e rápido, é suficiente para a manutenção do bom desempenho do equipamento. Em face dos resultados obtidos, da facilidade de operação e manutenção, a impressão do equipamento foi muito boa.

37 Teste na Sabesp ETA Cubatão

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