Sistema de pré-tratamento online para detecção de gases

I. Visão geral do sistema

Sistema de pré-tratamento online para detecção de gasesÉ a ligação fundamental entre o ponto de amostragem de gás e o instrumento de análise, com o objetivo de remover os componentes de interferência no gás da amostra, ajustar o estado do gás e garantir a representatividade, estabilidade e limpeza das amostras de gás que entram no instrumento de análise, garantindo assim a precisão e confiabilidade dos dados de monitoramento. Este sistema é amplamente utilizado em monitoramento ambiental, controle de processos industriais, petroquímica, metalurgia, eletricidade e outras áreas, para diferentes objetos de monitoramento (como no ambiente atmosférico).PM2,5eSO₂eNOxem gases de escape industriais.COV(pó, gás ácido, etc.) e requisitos do instrumento de análise, a unidade de pré-tratamento correspondente deve ser configurada.

Funções principais

1. Recolha e transferência de amostrasColeta amostras de gás bruto de uma fonte de poluição fixa ou de ar ambiente através de uma sonda de amostragem e transporta as amostras para o sistema de pré-tratamento usando um tubo de amostragem de acompanhamento térmico ou um tubo de amostragem normal. Os tubos de aquecimento acompanhados impedem a condensação de gases de alta umidade durante a transmissão, evitando a perda de componentes solúveis em água ou a poluição de líquidos acumulados.

2. Filtração de partículascom precisão diferente (comomilímetrosFiltros (como filtro de fibra de vidro, filtro de sinterização metálica, filtro de politetrafluoroetileno, etc.) removem a poeira, aerossóis e outras partículas da amostra para evitar que bloqueiem as vias de ar do instrumento de análise, danifiquem o sensor ou afetem a precisão da análise.

3. Desumidificação/SecaçãoQuando a umidade do gás da amostra é alta, o tratamento de desumidificação é necessário. Os métodos mais utilizados incluem:

ouMétodo de condensação: Baixe a temperatura do gás abaixo do ponto de orvalho através de refrigeração de semicondutores ou refrigeração de compressores para condensar a água e separar através de um separador de gás e líquido.

ouMétodo de adsorçãoUtilização de secantes (como silicone, peneiras moleculares,Nafiontubo) absorver a água.NafionDesumidificação contínua é possível quando o tubo entra no gás seco e é adequado para situações sensíveis à umidade que exigem monitoramento contínuo.

4. Temperatura e pressãoAlguns instrumentos de análise têm requisitos específicos para a temperatura e pressão da amostra de entrada, o sistema deve ser equipado com dispositivos de controle de temperatura (como isolamento de aquecimento, resfriamento) e válvula de regulação de pressão, regulador de pressão, para controlar a temperatura e a pressão do gás da amostra no âmbito de trabalho do instrumento.

5. Remoção e transformação de componentesPara componentes que possam interferir com o alvo da análise na amostra, a remoção ou transformação seletiva é necessária. Por exemplo:

ouFiltros químicos são usados (por exemplo, o carvão ativo adsorbe interferentes orgânicos, o adsorente alcalino elimina gases ácidos e o adsorente ácido elimina gases alcalinos).

ouPara alguns componentes que são difíceis de medir diretamente, pode ser necessário convertê-los em substâncias mensuráveis por meio de um dispositivo de conversão catalítica (p.ex.NO₂Converter paraNãoouCOConverter paraCO₂).

6. Controle de fluxo e estabilidadeControlador de fluxo de massa (MFCO medidor de fluxo do rotor controla e estabiliza com precisão o fluxo de gás da amostra no instrumento de análise para garantir a repetitividade e a precisão dos resultados da análise.

7. Anti-sopro e auto-limpezaPara evitar que a sonda de amostragem e o filtro estejam bloqueados e prolongar o ciclo de manutenção do sistema, o sistema geralmente tem uma função de respiro automático ou manual para limpar o caminho de amostragem usando ar limpo ou gás inerte.

III. Principais componentes

1. Sonda de amostragemInserir diretamente no ponto de amostragem, a cabeça geralmente é equipada com um filtro primário e o material é selecionado de acordo com a corrosividade do gás (por exemplo, aço inoxidável, PTFE).

2. Tubo de amostragemTransporte de amostras de gás, dividido em tipo de acompanhamento térmico (com controle de temperatura) e tipo de não acompanhamento térmico, o material deve atender aos requisitos de compatibilidade química e baixa adsorção.

3. Hospedagem de pré-processamentoFiltros integrados, condensadores/Caixas para componentes essenciais como secadores, controladores de temperatura, reguladores de pressão, controladores de fluxo, separadores de gás e líquido, conversores químicos e outros.

4. Unidade de abastecimento de gásFornecer fontes de ar limpo (como ar comprimido, nitrogênio) para sopro, limpeza, acionamento de válvulas pneumáticas, etc., geralmente incluindo compressores de ar, dispositivos de purificação de secagem, tanques de armazenamento de gás, etc.

5. Unidades de controle e visualização: pordo PLCO sistema incorporado permite o controle automático de cada unidade de pré-processamento (por exemplo, temperatura, fluxo, ciclo de contrasopro) e os parâmetros do estado operacional do sistema (temperatura, pressão, fluxo, informações de alarme, etc.) são exibidos através de uma tela táctil ou do software do computador superior.

6. Liquido residual/Tratamento de resíduos adsorbentesPara líquidos residuais ou adsorbentes saturados resultantes da desumidificação por condensação, as medidas de coleta e tratamento de conformidade correspondentes são necessárias.

Considerações técnicas essenciais

1. RepresentatividadeO pré-tratamento deve minimizar a perda do analítico alvo para garantir que as amostras tratadas refletam verdadeiramente a composição e a concentração do gás original.

2. Alta eficiênciaCada unidade de tratamento (por exemplo, filtração, desumidificação e remoção de interferência) deve ter uma alta eficiência de tratamento para remover eficazmente os interferentes.

3. SeletivoAo remover o interferente, evite a perda ou o impacto no analítico alvo.

4. Estabilidade e confiabilidadeO sistema deve ser capaz de operação estável a longo prazo, longa vida útil dos componentes, manutenção fácil e baixa taxa de falhas.

5. Velocidade de respostaO tempo de atraso do sistema de pré-tratamento deve ser o mais curto possível para garantir uma resposta rápida às mudanças de concentração de gás, especialmente para o controle de processo ou monitoramento de emergência.

6. CompatibilidadeCorresponde aos parâmetros de interface, fluxo e pressão do instrumento de análise posterior.

7. Automação e Inteligência: Com diagnóstico automático, alarme de falha, rebote automático, controle remoto e outras funções, reduzir a intervenção manual e melhorar a eficiência operacional e de manutenção.

V. Cenários de aplicação e pontos de seleção

1. Monitoramento automático da qualidade do ar ambientePara lidar com condições climáticas complexas e mutáveis, o sistema de pré-tratamento deve se concentrar na desumidificação, remoção de poeira, prevenção da exposição e captura eficaz de baixas concentrações de poluentes, geralmente usando um esquema de pré-tratamento on-line e contínuo.

2. Monitoramento de gases de escape de fontes de poluição fixasComposição complexa do gás (alta temperatura, alta umidade, alta poeira, alta corrosividade), o sistema de pré-tratamento precisa ter alta temperatura, resistência à corrosão, remoção eficiente da poeira, capacidade de desumidificação forte, a sonda de amostragem e a tubulação geralmente precisam ser acompanhadas de aquecimento para evitar a congestão de alçadro e partículas.

3. Análise de gases de processos industriaisDependendo dos requisitos específicos do processo, podem ser necessárias respostas rápidas, controle de fluxo e pressão de alta precisão e programas de pré-tratamento personalizados para gases de processo específicos (como a remoção de toxinas de catalisadores específicos).

4. Monitoramento da qualidade do ar interiorNormalmente, a concentração de poluentes é baixa, as condições ambientais são relativamente suaves, o sistema de pré-tratamento pode ser relativamente simplificado, com foco na remoção de poeira e uma pequena quantidade de desumidificação.

A seleção requer considerações integrais: propriedades de monitoramento do gás alvo (composição, concentração, umidade, temperatura, pressão, corrosividade), requisitos do instrumento de análise, frequência de monitoramento (contínua)/Fatores como intervalos), condições ambientais de campo, custos orçamentais e facilidade operacional e manutenção, e validação experimental simulada de programas de pré-tratamento, se necessário.

Sistema de pré-tratamento online para detecção de gasesO desempenho determina diretamente a qualidade dos dados de monitoramento, e seu projeto, seleção, instalação e manutenção devem seguir estritamente as especificações e padrões técnicos relevantes para atender às necessidades de precisão e inteligência do monitoramento de gases em diferentes áreas.