تزداد قيمة الغاز الحيوي في ظل تناقص موارد الوقود الأحفوري. يحتوي هذا الغاز على كبريتيد الهيدروجين (H₂S)، وهو مُركّب شديد التآكل، يتفاعل مع المواد المعدنية كالأنابيب والصمامات ومعدات الاحتراق. ويُلحق هذا التفاعل ضرراً بالمتانة الميكانيكية ويُقلّل من عمر المعدات.
تُعدّ عملية إزالة الكبريت عملية صديقة للبيئة تُسهم في الحدّ من انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت، وهو المُسبّب الرئيسي للأمطار الحمضية وتلوث الهواء. وتُعتبر هذه العملية ضرورية للالتزام باللوائح البيئية الصارمة. إضافةً إلى ذلك، تُحسّن كفاءة الاحتراق لضمان احتراق أنظف، مما يزيد من إنتاج الطاقة ويُقلّل من تكاليف التشغيل.
التحديات في إزالة الكبريت من الغاز الحيوي بالطرق التقليدية
توجد مشكلات رئيسية في عملية إزالة الكبريت من الغاز الحيوي التقليدية، مثل تأجيل القياس، والأخطاء اليدوية، وكثافة العمل العالية، ومخاوف السلامة. دعونا نتناول هذه المشكلات بالتفصيل واحدة تلو الأخرى.
يُعدّ أخذ العينات يدويًا على فترات منتظمة الطريقة الرئيسية لمراقبة الكثافة. ومع ذلك، قد تتغير كثافة سائل إزالة الكبريت خلال هذه الفترات، مما يؤدي إلى إغفال بعض الحالات الشاذة الهامة في حالات التسارع أو التباطؤ المفاجئ لتفاعلات إزالة الكبريت. ويُعيق تأجيل القياس المستخدمين النهائيين من اكتشاف المشكلات وحلها في الوقت المناسب.
تُتيح العمليات اليدوية في أخذ العينات ونقلها فرصًا لحدوث أخطاء. فعلى سبيل المثال، قد يتفاعل سائل إزالة الكبريت مع الهواء أو يتلوث بالشوائب، مما يؤدي إلى عدم دقة القياس. علاوة على ذلك، قد تنتج قراءات غير موثوقة عن زاوية المُشاهد، أو وجود فقاعات في السائل، أو تغيرات بيئية.
يُساهم أخذ العينات والقياسات اليدوية التي تتطلب جهدًا كبيرًا في زيادة عبء العمل وارتفاع تكاليف التشغيل، لا سيما في محطات إزالة الكبريت واسعة النطاق ذات نقاط القياس المتعددة. كما يُواجه العاملون المُعرَّضون للمواد الضارة المنبعثة من سوائل إزالة الكبريت مشاكل صحية بدرجات متفاوتة. علاوة على ذلك، قد يُؤدي العمل اليدوي المُتكرر في بيئة الغاز الحيوي القابل للاشتعال إلى توليد الكهرباء الساكنة، بل وحتى الشرر.
وظائف مقياس كثافة السوائل
في عمليات إزالة الكبريت من الغاز الحيوي، تلعب أجهزة قياس الكثافة المتصلة بالإنترنت دورًا حاسمًا في تحسين الكفاءة والسلامة والامتثال البيئي. فيما يلي تطبيقاتها الرئيسية:
- مراقبة تركيز سائل إزالة الكبريت
في عملية إزالة الكبريت من الغاز الحيوي الرطب، يُستخدم محلول قلوي لإزالة كبريتيد الهيدروجين (H₂S) عن طريق التلامس المعاكس. يرتبط تركيز سائل إزالة الكبريت بكثافته، والتي يمكن لأجهزة قياس الكثافة المتصلة بالإنترنت مراقبتها في الوقت الفعلي. وهذا يمكّن المشغلين من الحفاظ على التركيزات المثلى للسائل، مما يضمن إزالة فعّالة لكبريتيد الهيدروجين واستقرار العملية. - تحسين ظروف التفاعل
تتغير كثافة سائل إزالة الكبريت مع استهلاك المواد المتفاعلة وتكوّن النواتج أثناء التفاعل الكيميائي. ومن خلال تتبع هذه التغيرات في الكثافة، توفر أجهزة قياس الكثافة المتصلة بالإنترنت معلومات قيّمة حول سير التفاعل وكفاءته. ويمكن للمشغلين ضبط معايير مثل درجة الحرارة والضغط ونسب المواد المضافة لتعزيز معدل إزالة الكبريت وتحسين أداء إزالة الكبريت. - التحكم في معالجة مياه الصرف الصحي
تُنتج عملية إزالة الكبريت مياه صرف صحي تحتوي على مستويات عالية من الكبريتات وملوثات أخرى. ومن خلال مراقبة كثافة هذه المياه، تساعد أجهزة قياس الكثافة المتصلة بالإنترنت في تحديد تركيزات الملوثات، مما يتيح إجراء تعديلات دقيقة على استراتيجيات معالجة مياه الصرف الصحي لتلبية المعايير البيئية. - منع انسداد المعدات
في عمليات مثل إزالة الكبريت التأكسدية الرطبة في الغلاف الجوي (مثل استخدام محاليل كربونات الصوديوم)، قد يؤدي عدم كفاية دوران السائل أو عدم ملاءمة كثافة الرش إلى انسدادات في أبراج إزالة الكبريت. توفر أجهزة قياس الكثافة المتصلة بالإنترنت إنذارًا مبكرًا من خلال رصد تغيرات الكثافة، مما يساعد على منع مشاكل مثل التلوث أو انسداد طبقات التعبئة. - ضمان استقرار النظام وسلامته
بفضل التغذية الراجعة الفورية حول معايير الكثافة الحرجة، تدعم هذه العدادات التشغيل المستقر للنظام، مما يقلل من مخاطر تلف المعدات أو انقطاع العمليات. إضافةً إلى ذلك، فهي تقلل من تعرض الأفراد للمواد الخطرة من خلال الاستغناء عن الحاجة إلى أخذ عينات يدوية متكررة في البيئات التي قد تكون خطرة.
المنتجات الموصى بها والمزايا المقابلة لها
مقياس كثافة الشوكة الرنانة رقم 1
يُعد هذا الجهاز مثاليًا للمواد اللزجة مثل تلك الموجودة في عمليات إزالة الكبريت الرطبة. فهو يوفر قياسًا مستمرًا للكثافة في الوقت الفعلي، ويتميز بسهولة تركيبه المباشر. كما أن تصميمه المتين يقلل من تكاليف الصيانة ويزيد من موثوقية النظام، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات الغاز الحيوي الصناعية.
مقياس كثافة الشوكة الرنانة
مقياس الكثافة بالموجات فوق الصوتية رقم 2
يتوافق هذا الجهاز مع تطبيقات متنوعة، بما في ذلك الإنتاج الكيميائي. تصميمه المتين، وتوافقه مع السوائل المسببة للتآكل، ومخرجات البيانات الرقمية تجعله ذا قيمة كبيرة لمراقبة أنظمة إزالة الكبريت من الغاز الحيوي.
مقياس تدفق كوريوليس رقم 3
على الرغم من أنها تُستخدم أساسًا كعدادات تدفق كوريوليس، إلا أنها قادرة أيضًا على قياس الكثافة بدقة عالية في العمليات التي تتضمن سوائل ذات كثافات متفاوتة. وتُعدّ هذه العدادات موثوقة في إزالة الكبريت من الغاز الحيوي، حيث يُعدّ التحكم الدقيق في التفاعل الكيميائي أمرًا بالغ الأهمية.
ينبغي أن يركز حل إزالة الكبريت من الغاز الحيوي على الدور المحوري للأتمتة الصناعية والتحكم الدقيق في تحسين العملية. فمن خلال تطبيق أدوات المراقبة الآنية، مثل أجهزة قياس الكثافة المدمجة، تستطيع الصناعات إدارة تركيزات سائل إزالة الكبريت بكفاءة عالية لضمان كفاءة واستقرار النظام. وهذا لا يمنع تآكل المعدات وانسدادها فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف التشغيل ويعزز الامتثال البيئي عن طريق تقليل الانبعاثات الضارة مثل كبريتيد الهيدروجين.
علاوة على ذلك، يُسهم أتمتة عملية إزالة الكبريت في تقليل كثافة العمل بشكل ملحوظ، وتعزيز السلامة، وضمان التشغيل المستمر والموثوق. كما يُتيح التحكم الدقيق في سائل إزالة الكبريت ضبط ظروف التفاعل بدقة، مما يُحسّن في نهاية المطاف من كفاءة استخدام الطاقة وجودة الغاز الحيوي. تُمثل هذه التطورات نقلة نوعية في الممارسات الصناعية المستدامة، بما يتماشى مع أهداف الطاقة الحديثة وحماية البيئة.
تاريخ النشر: 31 ديسمبر 2024
