EMC E-Scan 在线氢氧化锂（LiOH）浓度分析仪 应用方案

EMC E-Scan（含 MPR E-Scan）是基于临界角全反射折光原理的在线浓度分析仪，专为工业过程实时、连续、高精度测量设计，在氢氧化锂生产、提纯、锂电材料制备、化工合成等场景中实现浓度闭环控制，替代人工取样化验，提升产品一致性与生产效率。

一、核心测量原理（适配 LiOH）

原理：光线在光学棱镜与 LiOH 溶液界面发生全反射，临界角随溶液折射率 / 浓度线性变化，微处理器实时换算为质量百分比浓度（wt%），内置温度传感器实现自动温度补偿（LiOH 溶液折射率受温度影响显著）。

优势：非接触式光学测量、无运动部件、抗污染、耐酸碱腐蚀、响应快（<1s）、精度高（±0.1% wt%），适合强碱性 LiOH 溶液长期在线监测。

二、核心应用场景与工艺痛点解决

1. 氢氧化锂生产（矿石提锂 / 盐湖提锂 / 化学合成）

工艺段：浸出→净化→浓缩→结晶→母液回收

测量点：

浸出液 / 净化液：实时监控 LiOH 浓度，优化浸出剂 / 净化剂投加量，减少副反应

浓缩工段（MVR / 多效蒸发）：闭环控制蒸发强度，稳定出料浓度（如 30%→45%→55% LiOH），避免过浓缩结晶堵管或浓度不达标

结晶母液：回收 LiOH，降低原料损耗，提升回收率

价值：替代人工滴定（滞后 30–60min），实现浓度自动控制 + 能耗优化 + 收率提升

2. 锂电正极材料（NCM/NCA/LFP）前驱体合成

工艺段：共沉淀反应→洗涤→干燥→煅烧

测量点：反应釜 / 管道 LiOH 浓度监测（LiOH 作为锂源 / 沉淀剂）

痛点：传统人工取样易引入误差、批次一致性差、反应速率不可控

价值：

精准控制 Li/Me（Ni+Co+Mn）摩尔比，提升前驱体振实密度与电化学性能

实时预警浓度波动，避免反应失控、杂质超标

减少人工化验频次，降低安全风险（强碱性溶液）

3. 锂电池电解液制备

工艺段：锂盐（LiPF6/LiBF4）溶解→溶剂混合→浓度调配→过滤灌装

测量点：电解液中 LiOH（杂质 / 添加剂）浓度监测

价值：快速检出 LiOH 杂质超标，避免电解液水解、产气、循环寿命下降；保障添加剂浓度精准，提升电解液一致性

4. 化工合成与碱性工艺（如锂基润滑脂、催化剂制备）

工艺段：皂化反应、中和反应、碱性清洗液循环

测量点：反应釜 / 循环槽 LiOH 浓度

价值：稳定反应 pH 与碱度，提升产品质量；循环液浓度自动补加，减少废液排放

5. 废水处理与资源化回收

工艺段：含 LiOH 废水→中和→膜浓缩→蒸发结晶

测量点：浓缩液 / 结晶母液 LiOH 浓度

价值：回收高纯 LiOH，实现废水资源化；达标排放，降低环保成本

三、关键技术适配（LiOH 工况）

技术点适配 LiOH 的优势

分体式设计光学探头（耐碱材质）与控制器分离，耐高温（-20~150℃）、抗振动，适合化工现场

光学系统密闭杜绝外界光线干扰，棱镜表面自清洁（可选吹扫 / 冲洗），适配含少量悬浮物的 LiOH 溶液

自动温度补偿内置 PT1000，覆盖 0~100℃工艺温度，消除温度对折射率的影响，保证测量精度

多输出接口4–20mA、RS485/Modbus、HART，无缝接入 DCS/PLC，实现浓度闭环控制

耐腐材质探头可选哈氏合金 C276 / 钛合金 / PTFE，适配高浓度（≤55%）、强碱性 LiOH 溶液

自诊断功能故障报警、光路自检、校准提醒，减少维护频次，提升在线率

四、典型安装与配置

安装方式：管道插入式（DN25~DN200）、旁路流通式（小流量 / 易结晶工况）、釜顶 / 釜侧安装（反应釜）

推荐配置：

探头：MPR E-Scan 光学探头（耐碱材质）

控制器：E-Scan 壁挂 / 盘装控制器（带触摸屏、数据记录）

附件：自动冲洗装置（压缩空气 / 去离子水）、保温伴热（低温结晶工况）、防爆认证（Ex d IIC T6，化工防爆区）

校准：出厂按 LiOH 浓度 - 折射率曲线校准，现场可通过标准溶液（如 50% LiOH）快速单点 / 多点校准，无需复杂操作

五、应用效益总结

质量提升：浓度波动 ±0.1% wt% 内，产品批次一致性显著改善

效率提升：实时监测 + 自动控制，减少人工干预，生产效率提升 10–20%

成本降低：减少原料浪费、能耗（蒸发 / 浓缩）、废液处理成本，综合成本下降 5–15%

安全环保：避免人工接触强碱性溶液，减少废液排放，符合环保合规要求

六、选型与实施建议

选型：根据 LiOH 浓度范围（0~55% wt%）、温度（0~150℃）、压力（0~1.6MPa）、安装空间、防爆等级选型

实施：优先选择旁路流通式（便于维护与校准），配套自动冲洗与伴热；接入 DCS 实现浓度 - 流量 / 蒸发量闭环控制

维护：定期清洁棱镜（视污染程度 1~3 个月 / 次），每年做一次标准溶液校准

七、其他

EMC E-Scan 同样可用于 ** 氯化锂（LiCl）、溴化锂（LiBr）** 等锂盐溶液浓度监测，一套设备可通过切换校准曲线适配多种锂盐工艺，适合多产品联产场景。