挑戰
一家世界領先的化學品生產商為了更好地管理水和能源的使用，希望更深入地分析了解凝結水回水的品質。該生產商想要對目前正在使用的 pH 值和電導率測量方法進行補充加強，以便能更好地作出回收還是排放回流凝結水的決定。如果水質監測系統能快速偵測污染物，尤其是極低濃度的污染物，工廠就能更有信心地做出回收或排放的決定，從而優化水系統管理和提高製程效率。雖然pH值和電導率測定法在檢測水中離子污染物時有效，但在檢測有機污染物時，尤其是在檢測低濃度有機污染物時，此測試方法仍有很大的限制。
解決方案
總有機碳 (TOC，Total Organic Carbon) 分析法可以檢測出所有天然和合成的有機化合物，其中包括 pH 值和電導率測定法難以檢測出的化合物。 TOC 分析法能夠測量有機污染物的綜合參數，是一種強大的檢測方法，可以檢測出所有能降低凝結水水質和加速系統腐蝕的化合物。 TOC 分析法提供使用者有關水洩漏、污染趨勢、偏離最佳製程狀態等寶貴資訊。化工廠的污染物主要包括製程化學品、揮發性有機化合物 (VOC，Volatile Organic Compounds)、清潔劑、溶劑、油類、處理化學品、樹脂浸出物等。這些污染物可能是磺化、鹵化、含氮的有機化合物，在蒸氣系統的高溫高壓下分解成腐蝕性離子或有機酸。 pH 值和電導率測定法無法在上述化合物分解前就把它們有效地檢測出來，而 TOC 分析法就能快速有效地檢測出它們的存在。
Sievers® M5310 C TOC 分析儀
Sievers M5310 C TOC 分析儀採用紫外線過硫酸鹽氧化技術，以及靈敏且穩定的 Sievers 膜電導率檢測技術。膜電導率檢測技術能夠測量液相中的被氧化有機物 (以 CO₂ 形式存在)，而其它類型的 TOC 分析儀都採用非分散紅外線 (NDIR，Non-dispersive Infrared) 檢測技術來測量氣相中的 CO₂。因此 Sievers M 系列分析儀（包括 Sievers M5310 C）是唯一能在標準操作模式下無需使用載氣即可檢測出非揮發性和揮發性有機物的 TOC 分析儀。膜電導率檢測技術正好符合這家全球化學品生產商的關鍵需求。
Sievers M5310 C 線上 TOC 分析儀，檢測範圍：4 ppb – 50 ppm
結果
這家全球化學品生產商安裝了 Sievers M5310 C TOC 分析儀，用來決定是否要回收或排放凝結水回水。如果凝結水回水符合品質規格，就會儲存在生產現場的超純水系統中的一系統儲水槽中。回收的凝結水隨後會被進一步處理，在需要時與補給水混合。如果凝結水回水不符合品質規格，則會排到廢水收集系統中，以保護超純水系統不被污染。
以Sievers M5310 C 分析儀來監測和優化凝結水回水的優點如下：
- 加強資產保護
- 提高能源使用效率
- 減少淡水用量
- 將廢水處理負荷降到最低
- 避免產品損失
這家化學品生產商在其歐洲和亞洲的工廠都成功安裝了 Sievers TOC 分析儀，現在又決定對其在美國德克薩斯州的工廠進行類似的技術升級評估。他們開始用 Sievers M5310 C 在線型 TOC 分析儀進行試運轉。
- 他們用 TOC 分析法來監測凝結水回水，以檢測製程偏差，並決定是否回收或排放凝結水回水。回收凝結水能夠加強水系統管理、提高製程效率。
- Sievers M5310 C TOC 分析儀提供了快速靈敏的分析結果。此款分析儀的維護成本低，運作時間長，操作便捷，為該生產商提供了可信賴的監測數據，並保障了水質。
在試運轉成功之後，德州的工廠開始使用 Sievers M5310 C TOC 分析儀來監測各個凝結水回水位置。與先前使用過的在線型 TOC 分析儀相比，Sievers M5310 C 在線型 TOC 分析儀以其卓越的易用性脫穎而出，並具有以下額外優點：
- 維護成本低、易於維護
- 快速分析時間只有 2 分鐘
- 檢測極限 (LOD，Limit of Detection) 為 4 ppb
- 只需每 12 個月校準一次，且無需使用載氣
- 內置試劑量少，試劑無害，可持續使用數月
- 在 ppm 級和亞 ppm 級濃度下有卓越的低濃度測量穩定性
結論
儘早發現製程洩漏或微量污染，有助於保護設備和產品，並加快使用者的決策速度，從而大幅節省生產成本和時間。 pH 值和電導率測量無法檢測出某些化合物，而 Sievers M5310 C TOC 分析儀能夠有效檢測出生產過程中的所有有機污染物和揮發性有機物。此款分析儀憑藉其低檢測極限、極低的維護需求、卓越的穩定性、準確的低濃度分析能力，為使用者提供了極為可靠的檢測方案。
凝結水回水的監測作為工廠持續技術改進計畫的一部分，對優化水和能源管理至關重要。在本案例研究中，工廠在每個凝結水回水位置上都安裝了 Sievers M5310 C 在線型 TOC 分析儀，從而加強了水質監控能力。這項新增能力使得工廠能夠更快、更全面地監測製程變化，並保護超純水蒸氣系統。工廠憑藉著這些分析儀的快速反應、高靈敏度、低維護需求、便利的操作，大大加強了水質控制。
