ડિનાઇટ્રેશન પ્રક્રિયાઓમાં યુરિયા સાંદ્રતા માપન
વિશ્વભરમાં હવા ગુણવત્તાના કડક નિયમો અનુસાર ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ માટે નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ (NOx) ઉત્સર્જનને નિયંત્રિત કરવું જરૂરી છે. યુરિયા, એક સલામત અને સ્થિર પદાર્થ, સામાન્ય રીતે NOx ઘટાડવા માટે ડિનાઇટ્રેશન સિસ્ટમ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. મુખ્ય બાબત એ છે કે ફ્લુ ગેસમાં રીઅલ-ટાઇમ NOx સ્તર સાથે ઇન્જેક્ટેડ યુરિયાની માત્રાને સંતુલિત કરવી જેથી કોઈપણ સમસ્યા વિના ઇચ્છિત NOx ઘટાડો પ્રાપ્ત થાય.
Uઅંડર-ડોઝિંગ NOx પૂરતું ઘટાડવામાં નિષ્ફળ જાય છે, જેના કારણે નિયમોનું પાલન ન થવાનું જોખમ રહે છે. વધુ પડતું ડોઝિંગ રીએજન્ટનો બગાડ કરે છે, ખર્ચમાં વધારો કરે છે અને "એમોનિયા સ્લિપ" - પ્રતિક્રિયા ન કરાયેલ એમોનિયા વાતાવરણમાં બહાર નીકળવાનું કારણ બને છે. એમોનિયા સ્લિપ ખર્ચાળ, પર્યાવરણીય રીતે હાનિકારક છે, અને એમોનિયમ બાયસલ્ફેટ અને એમોનિયમ સલ્ફેટ જેવા ચીકણા ક્ષાર બનાવી શકે છે, જે સાધનોને દૂષિત કરે છે, કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે અને નુકસાન પહોંચાડે છે.
ઓનલાઈન યુરિયા મોનિટરિંગના પડકારો
ફાઉલિંગ, સ્ફટિકીકરણ અને કાટ લાગવો
ફાઉલિંગઆ એક સતત સમસ્યા છે, ખાસ કરીને જ્યારે સખત પાણીનો ઉપયોગ ઘન યુરિયા ફીડસ્ટોકને પાતળું કરવા માટે કરવામાં આવે છે. સખત પાણીમાં રહેલા ખનિજો દ્રાવણમાંથી બહાર નીકળી શકે છે, જેના કારણે ઇન્જેક્શન નોઝલ અને સેન્સર સહિતના મહત્વપૂર્ણ ઘટકો સ્કેલિંગ અને ક્લોગિંગ થઈ શકે છે. આ ઘટના અચોક્કસ માપનનું કારણ બની શકે છે અને વારંવાર, ખર્ચાળ જાળવણી અને સફાઈની જરૂર પડી શકે છે, જે સિસ્ટમ અપટાઇમમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
સ્ફટિકીકરણનીચા એક્ઝોસ્ટ તાપમાને (સામાન્ય રીતે 200−250∘C થી નીચે) અને એવી સપાટી પર થવાની શક્યતા છે જ્યાં યુરિયા દ્રાવણ પાઇપની દિવાલોને સ્પર્શ કરે છે, જેનાથી ફિલ્મ બને છે. જાડી ફિલ્મ, જે ઘણીવાર સ્પ્રે વોલ્યુમ અથવા ટીપાંના કદમાં વધારો થવાને કારણે થાય છે, તે યુરિયાના પરમાણુઓને સંપૂર્ણપણે બાષ્પીભવન કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે, જેના કારણે સ્ફટિક રચના થાય છે. આ પ્રક્રિયા સેન્સર અને નોઝલ બ્લોકેજનું મુખ્ય કારણ છે.
Theક્ષયકારક પ્રકૃતિયુરિયાના દ્રાવણનું વિસર્જન પોતે જ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન માટે નોંધપાત્ર ખતરો છે. યુરિયાના સંશ્લેષણમાં એમોનિયમ કાર્બામેટનું નિર્માણ શામેલ છે, જે એક અત્યંત કાટ લાગતો મધ્યસ્થી છે જે પરંપરાગત સામગ્રીને ઝડપથી બગાડી શકે છે, જેના કારણે વિનાશક સાધનોની નિષ્ફળતા થાય છે. તેથી, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન સામગ્રીની પસંદગી પ્રાથમિક વિચારણા હોવી જોઈએ, કારણ કે આ આક્રમક વાતાવરણમાં પ્રમાણભૂત ઘટકો નિષ્ક્રિય થઈ શકે છે અને તેમને સતત રિપ્લેસમેન્ટની જરૂર પડે છે.
ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા વિશે કોઈ પ્રશ્નો છે?
ગતિશીલ પ્રક્રિયાની સ્થિતિઓનો માપન પર પ્રભાવ
પ્રવાહીના ભૌતિક ગુણધર્મો પોતે જ સચોટ માપન માટે જટિલતાઓ રજૂ કરે છે. જલીય દ્રાવણની ઘનતા તાપમાન અને દબાણ બંને પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. તાપમાનમાં થોડો ફેરફાર પણ માપેલા યુરિયા નાઇટ્રોજન સાંદ્રતાને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરી શકે છે. વાંચન વ્યાપકપણે બદલાઈ શકે છે અને યોગ્ય તાપમાન વળતર વિના નિયંત્રણ પ્રણાલીને અચોક્કસ ડેટા પ્રદાન કરી શકે છે. આ પરિવર્તનશીલતા યુરિયા સાંદ્રતા સેન્સરની મહત્વપૂર્ણ જરૂરિયાતને પ્રકાશિત કરે છે જે આ પ્રક્રિયાના વધઘટને સુધારવા માટે વાસ્તવિક સમયના તાપમાન વળતરનો સમાવેશ કરે છે.
તેવી જ રીતે, પ્રવાહ વેગ, સ્નિગ્ધતા અને હવાના પરપોટાની હાજરી જેવા પરિબળો નોંધપાત્ર માપન અસ્થિરતા અને ભૂલો રજૂ કરી શકે છે, જેના કારણે સેન્સર ડિઝાઇનની જરૂર પડે છે જે ગતિશીલ કામગીરીની પરિસ્થિતિઓમાં સ્વાભાવિક રીતે મજબૂત અને વિશ્વસનીય હોય.
લોનમીટર સોલ્યુશન: યુરિયા સાંદ્રતા મીટર
યુરિયા સાંદ્રતા સેન્સરનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત
ઇન-પ્રોસેસ યુરિયા કોન્સન્ટ્રેશન મીટર એ એક ઇનલાઇન સેન્સર છે જે પાઇપલાઇન્સ, ટાંકીઓ અને અન્ય જહાજોમાં દ્વિસંગી પ્રવાહીના સતત સાંદ્રતા અથવા ઘનતા માપન માટે લાગુ પડે છે. વાઇબ્રેટિંગ ટ્યુનિંગ ફોર્કની રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી તેની આસપાસના પ્રવાહીના દળ અને ઘનતાના સીધા વિપરીત પ્રમાણમાં બદલાય છે. સેન્સરમાં U-આકારનો ફોર્ક હોય છે જે ચોક્કસ રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી પર વાઇબ્રેટ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોનિક રીતે ચલાવવામાં આવે છે. જ્યારે આ ફોર્ક પ્રવાહીમાં ડૂબી જાય છે, ત્યારે પ્રવાહીનું દળ ફોર્કના અસરકારક દળમાં ઉમેરો કરે છે, જેના કારણે તેની વાઇબ્રેશન ફ્રીક્વન્સી ઘટે છે. સેન્સરનું અદ્યતન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ આ ફ્રીક્વન્સી શિફ્ટનું સતત નિરીક્ષણ કરે છે. આ ફ્રીક્વન્સી શિફ્ટને પૂર્વ-પ્રોગ્રામ કરેલ કેલિબ્રેશન કર્વ સાથે સહસંબંધિત કરીને, સાધન પ્રવાહીની ઘનતાનું સચોટ અને પુનરાવર્તિત માપન પ્રદાન કરી શકે છે.
સાચી નવીનતા મૂળભૂત ઘનતા વાંચનથી કાર્યાત્મક સાંદ્રતા મૂલ્યમાં રૂપાંતરમાં રહેલી છે. લોનમીટર ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા તાપમાન સેન્સરને સીધા પ્રોબમાં એકીકૃત કરીને આ પ્રાપ્ત કરે છે. આ સેન્સર આંતરિક પ્રક્રિયા એકમને રીઅલ-ટાઇમ તાપમાન ડેટા પ્રદાન કરે છે, જે પછી એક અત્યાધુનિક તાપમાન વળતર અલ્ગોરિધમ લાગુ કરે છે. આ પ્રક્રિયા ઘનતા વાંચનને પ્રમાણભૂત સંદર્ભ તાપમાનમાં સુધારે છે, પ્રક્રિયા તાપમાનના વધઘટની અસરોને ઘટાડે છે. આ સુધારેલ ઘનતા મૂલ્ય પછી ચોક્કસ સાંદ્રતામાં રૂપાંતરિત થાય છે, જેમ કે વજન દ્વારા ટકાવારી. આ બે-પગલાની પ્રક્રિયા - ભૌતિક ગુણધર્મ (ઘનતા) નું માપન અને ત્યારબાદ કેલિબ્રેશન વળાંક અને તાપમાન વળતર દ્વારા રૂપાંતર - એ સચોટ અને વિશ્વસનીય યુરિયા સાંદ્રતા માપન પ્રદાન કરવાની ચાવી છે.
ટ્યુનિંગ ફોર્ક સેન્સરની આંતરિક ડિઝાઇન પડકારજનક ડિનાઇટ્રેશન વાતાવરણમાં ઊંડો ફાયદો પૂરો પાડે છે. નાના છિદ્રો, સાંકડા ચેનલો અથવા નાજુક ડાયાફ્રેમ્સ વિના, સેન્સર કુદરતી રીતે ફોલિંગ અને સ્ફટિકીકરણ સામે પ્રતિરોધક છે જે અન્ય તકનીકોને અસર કરે છે. તેની મજબૂત, ખુલ્લી રચના પ્રવાહીને વાઇબ્રેટિંગ ટાઇન્સની આસપાસ મુક્તપણે વહેવા દે છે, જે ખનિજ થાપણો અથવા યુરિયા સ્ફટિકોને એકઠા થવાની અને માપન સાથે ચેડા કરવાની તક ઘટાડે છે.
વધુ ઘનતા મીટર વિશે જાણો
ડિનાઇટ્રિશન પર્યાવરણ માટે રચાયેલ
ડિનાઈટ્રિશન પ્લાન્ટની આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓને ઓળખીને, લોનમીટરે તેના સેન્સર્સને મટીરીયલ સાયન્સને મોખરે રાખીને એન્જિનિયર કર્યા છે. આ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટના પ્રાથમિક ભીના ઘટકો 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ જેવા મજબૂત મટિરિયલ્સમાંથી બનાવવામાં આવ્યા છે, જે રાસાયણિક કાટ સામે ઉચ્ચ સ્તરનો પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે, ખાસ કરીને એમોનિયમ કાર્બામેટ જેવા અત્યંત આક્રમક પદાર્થોથી. કાટ પ્રતિરોધક મટિરિયલ્સ એકાગ્રતા માપવાના ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટના આયુષ્ય, જાળવણી અંતરાલો અને અનિશ્ચિત ડાઉનટાઇમમાં ઘટાડો વધારે છે.
સંકલિત તાપમાન સેન્સર અને અત્યાધુનિક અલ્ગોરિધમ્સ તાપમાનના ફેરફારોને વળતર આપે છે, પ્રક્રિયા પ્રવાહીમાં વધઘટને ધ્યાનમાં લીધા વિના સ્થિર અને વિશ્વસનીય વાંચન સુનિશ્ચિત કરે છે.
સીમલેસ ઇન્ટિગ્રેશન અને કનેક્ટિવિટી
લોનમીટરનું 4-20mA વર્તમાન લૂપ આઉટપુટ PLC અથવા DCS સિસ્ટમો સાથે સરળતાથી સંકલિત થાય છે કારણ કે:
- સરળ વાયરિંગ:બે-વાયર ટ્રાન્સમીટર તરીકે, તે પાવર અને સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન બંને માટે વાયરની એક જોડીનો ઉપયોગ કરે છે, જે જટિલતા ઘટાડે છે.
- વિશ્વસનીય સિગ્નલ:4-20mA સિગ્નલ લાંબા અંતર પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ સામે રોગપ્રતિકારક છે અને વિદ્યુત અવાજ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ સામે પ્રતિરોધક છે.
- રેખીય સ્કેલિંગ:0-100% સાંદ્રતા શ્રેણી માટે, 4mA 0% અને 20mA 100% ને અનુરૂપ છે, જે નિયંત્રણ પ્રણાલીમાં સીધા સ્કેલિંગને મંજૂરી આપે છે.
- સલામત અને સ્થિર:સેન્સર કેસીંગનું યોગ્ય ગ્રાઉન્ડિંગ સિગ્નલ ચોકસાઈ અને વિદ્યુત સલામતી સુનિશ્ચિત કરે છે, જે ઔદ્યોગિક સિસ્ટમો સાથે સુસંગતતા વધારે છે.
શ્રેષ્ઠ પ્લેસમેન્ટ અને વ્યવહારુ ફાયદા
યુરિયા સાંદ્રતા સેન્સરનું અસરકારક અમલીકરણ ફક્ત સચોટ માપન કરતાં વધુ છે; તે કાર્યકારી લાભને મહત્તમ બનાવવા માટે વ્યૂહાત્મક સ્થાન વિશે છે.
યુરિયા સોલ્યુશનની તૈયારી અને સંગ્રહનો તબક્કો
સેન્સર ડિપ્લોયમેન્ટ માટેનો પહેલો અને સૌથી તાર્કિક મુદ્દો ડિનાઇટ્રેશન પ્રક્રિયાની શરૂઆતમાં છે: યુરિયા સોલ્યુશન તૈયારી અને સ્ટોરેજ ટાંકી. આ તબક્કે સ્થાપિત સેન્સર ગુણવત્તા નિયંત્રણ માટે એક મહત્વપૂર્ણ પ્રથમ-લાઇન સંરક્ષણ પૂરું પાડે છે, જે ચકાસે છે કે તૈયાર સોલ્યુશન ડોઝિંગ સિસ્ટમમાં મોકલવામાં આવે તે પહેલાં તે યોગ્ય સાંદ્રતા પર છે. આ સક્રિય માપન ખોટા મેન્યુઅલ ડિલ્યુશન, સોલિડ યુરિયા ફીડસ્ટોકમાં ભિન્નતા અથવા દૂષિત પાણીના ઉપયોગથી થતી ભૂલોને તાત્કાલિક શોધી શકે છે, આ સમસ્યાઓને ડાઉનસ્ટ્રીમમાં ફેલાતા અટકાવે છે અને સમગ્ર પ્રક્રિયાને નુકસાન પહોંચાડે છે. સ્ટોરેજ ટાંકીમાં સાંદ્રતાનું નિરીક્ષણ એક મૂલ્યવાન ઇન્વેન્ટરી મેનેજમેન્ટ ટૂલ પણ પૂરું પાડે છે, જે યોગ્ય રીતે ફોર્મ્યુલેટેડ રીએજન્ટનો સતત અને તૈયાર પુરવઠો સુનિશ્ચિત કરે છે.
ઇન્જેક્શન અને ડોઝિંગ લાઇનનું નિરીક્ષણ કરવું
સાચા ક્લોઝ્ડ-લૂપ નિયંત્રણને સક્ષમ કરવા માટે, ઇન્જેક્શન નોઝલ પહેલાં હાઇ-પ્રેશર ઇન્જેક્શન અથવા ડોઝિંગ લાઇનમાં યુરિયા કોન્સન્ટ્રેશન મીટર ઇન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ. આ પ્લેસમેન્ટ રીઅલ-ટાઇમમાં સિસ્ટમમાં પ્રવેશતા રીએજન્ટનું સૌથી સીધું અને સચોટ માપન પૂરું પાડે છે. આ લાઇવ ડેટા એ અદ્યતન નિયંત્રણ વ્યૂહરચના માટે પાયાનો ઇનપુટ છે જે માપેલા ફ્લુ ગેસ NOx સ્તર, ઉત્પ્રેરક તાપમાન અને અન્ય ઓપરેટિંગ પરિમાણોના આધારે ઇન્જેક્શન દરને સતત સમાયોજિત કરે છે.
જ્યારે કેટલીક નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ ડોઝિંગ લાઇનમાં દબાણના વધઘટથી સમસ્યાઓનું અનુમાન લગાવે છે, ત્યારે સીધી, સતત સાંદ્રતા માપન વધુ મજબૂત અને વિશ્વસનીય સંકેત પ્રદાન કરે છે. તે પંપ ખામીઓ, આંશિક અવરોધો અથવા વધુ/ઓછી માત્રાની પરિસ્થિતિને સક્રિય રીતે શોધી શકે છે, જે સિસ્ટમના NOx ઘટાડવાના પ્રદર્શન સાથે ચેડા થાય તે પહેલાં ઝડપી, સ્વચાલિત પ્રતિભાવને સક્ષમ બનાવે છે. આ અભિગમ પ્લાન્ટને પ્રતિક્રિયાશીલ જાળવણી મોડેલથી સક્રિય, આગાહી મોડેલ તરફ લઈ જાય છે.
એમોનિયા સ્લિપ સાથેનો સંબંધ
યુરિયા કોન્સન્ટ્રેશન સેન્સરનું મૂલ્ય એક જ ડેટા પોઈન્ટથી ઘણું આગળ વધે છે. ડેટાનો સ્થિર અને વિશ્વસનીય પ્રવાહ પૂરો પાડીને, સેન્સર નિયંત્રણ પ્રણાલીને રીએજન્ટ ઇન્જેક્શન દરને ચોક્કસ રીતે સંચાલિત કરવા સક્ષમ બનાવે છે, જે શ્રેષ્ઠ સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણોત્તર જાળવવામાં આવે છે તેની ખાતરી કરે છે. આ ચોકસાઇ એમોનિયા સ્લિપના ન્યૂનતમકરણ સાથે સીધી રીતે સંકળાયેલી છે. ઓવર-ડોઝિંગ ઘટનાને વાસ્તવિક સમયમાં અટકાવી શકાય છે, રીએજન્ટ કચરો અને બિન-પ્રતિક્રિયાકૃત એમોનિયા ઉત્સર્જનની પર્યાવરણીય અસર બંનેને ઘટાડે છે.
ગ્રાહકો માટે મૂલ્ય
- ઉન્નત NOx ઘટાડો અને નિયમનકારી પાલન;
- રીએજન્ટ વપરાશ અને સંચાલન ખર્ચમાં ઘટાડો
- અપટાઇમ મહત્તમ કરવો અને જાળવણીનો બોજ ઓછો કરવો