Pretrattamento dei gas di scarico per misure più accurate
Per la maggior parte dei metodi di analisi dei gas, è necessario utilizzare un'apparecchiatura adeguata per estrarre una parte del gas dal gas di processo, pretrattarlo e quindi alimentarlo all'unità del sensore analitico per analizzare e calcolare i risultati della misurazione.
Per l'analisi dei gas di scarico, il pretrattamento dei gas di scarico è una fase molto importante.
Dispositivi di misurazione delle emissioni
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Importanza della pre-elaborazione
Definizione di pretrattamento dei gas di scarico: le particelle presenti nei gas di scarico vengono prima rimosse da filtri e poi i gas di scarico vengono raffreddati a una certa temperatura per essere essiccati.
Le particelle tendono a contaminare il percorso del gas e i sensori, causando il malfunzionamento dei dispositivi;
Se l'umidità è presente sotto forma di vapore acqueo, il gas di scarico viene diluito e il rapporto di diluizione oscilla con il contenuto di vapore acqueo e quindi con i risultati della misurazione;
Se l'umidità è presente in forma liquida, l'acqua liquida forma composti con alcune sostanze idrosolubili nel gas di scarico, che influenzano la concentrazione effettiva della sostanza e i risultati della misurazione della stessa;
L'umidità può causare misurazioni imprecise con alcuni sensori, ad esempio interferenze con sensori non dispersivi. Ad esempio, può causare interferenze con i sensori di gas a infrarossi non dispersivi e compromettere la permeabilità della membrana filtrante dei sensori elettrochimici.
Isolamento efficace delle unità di sensori analitici sensibili dalle condizioni operative difficili;
Conversione dei gas di scarico estratti in gas puliti e asciutti nelle condizioni operative reali;
Con l'unità di pre-elaborazione per fare una certa espansione delle applicazioni, l'uso flessibile dell'unità di pre-elaborazione dei gas di scarico, può essere un'unità di campionamento con più di un'unità di sensore analitico per l'uso, ma anche un'unità di sensore analitico può essere utilizzata con un certo numero di punti di campionamento (attraverso il passaggio al circuito del gas) per utilizzare più di un'unità di sensore analitico per confrontare tra i punti di campionamento multipli tra i punti di campionamento della commutazione rapida del campionamento.
Meccanismi di funzionamento per l'estrazione e il pretrattamento dei gas di scarico
I sistemi di estrazione e pretrattamento dei fumi presenti sul mercato sono progettati come unità separate o come unità singola, ma a prescindere dal design, sono generalmente costruiti e funzionano come segue:
Sonde di campionamento
In primo luogo, il gas di scarico viene estratto con sonde di campionamento, realizzate in materiali diversi per diversi intervalli di temperatura (ad esempio: sonde industriali testo).
Un filtro grossolano è montato sulla parte anteriore della sonda, mentre un filtro secondario sull'impugnatura o sul tubo flessibile rimuove efficacemente le particelle. Le sonde sono inoltre collegate a sensori di pressione e temperatura per misurare la temperatura e la pressione dei fumi, il che facilita i calcoli avanzati e la regolazione delle prestazioni della pompa del gas campione.
Linea del gas campione
Linee di gas campione, sia in modalità non riscaldata (temperature ambiente estremamente elevate o gas non critici) sia in modalità riscaldata, che ha lo scopo di mantenere la temperatura del gas al di sopra del suo punto di rugiada, evitando così la formazione di condensa e la perdita di gas idrosolubili.
Unità sensore di analisi
L'alloggiamento dell'analizzatore di gas di scarico è dotato di un terzo stadio di filtro per le polveri e di un separatore di condensa per la filtrazione fine o la separazione gas-acqua senza un modulo di palladio per un ulteriore pretrattamento dei gas di scarico.
Raffreddatore a gas
Il raffreddatore di gas si trova tra la sonda di campionamento e l'unità del sensore di analisi. I gas di scarico e i gas di processo contengono sempre una quantità maggiore o minore di umidità, che è presente sotto forma di vapore acqueo ad alte temperature (sopra il punto di rugiada) e sotto forma di goccioline liquide a basse temperature (sotto il punto di rugiada).
Se l'umidità dei gas di scarico è presente in forma liquida nel percorso del gas, i componenti idrosolubili dei gas di scarico reagiscono chimicamente con l'acqua, il che porta a risultati di misura falsati. Inoltre, i dispositivi di misura possono essere erosi e danneggiati da soluzioni corrosive causate da reazioni chimiche (ad es. SO2 con acqua liquida).
Il gas di scarico viene raffreddato a una certa temperatura (ad esempio, 4 °C) mediante un raffreddatore di gas (ad esempio, condizionatore di gas interno ed esterno a testo), che rimuove la maggior parte del vapore acqueo dal gas di scarico. Il gas di scarico raffreddato è quasi un gas secco e la condensa prodotta dal raffreddatore viene prelevata e scaricata mediante una pompa peristaltica.
In sintesi, il pretrattamento dei gas di scarico protegge le sensibili unità del sensore analitico, riduce la possibilità di guasti alle apparecchiature e fornisce la flessibilità necessaria per estendere l'applicazione del rilevamento e dell'analisi in loco. Soprattutto, il gas di scarico in uscita viene analizzato dal sensore per garantire l'ottenimento di valori di concentrazione del gas molto accurati.