Мерење на концентрацијата на уреа во процесите на денитрација
Строгите регулативи за квалитет на воздухот низ целиот свет бараат од индустриските капацитети да ги контролираат емисиите на азотен оксид (NOx). Уреата, безбедна и стабилна супстанца, најчесто се користи во денитрациските системи за намалување на NOx. Клучот е во балансирање на количината на уреа што се инјектира со нивоата на NOx во реално време во издувните гасови за да се постигне посакуваното намалување на NOx без проблеми.
UДозирањето со помала доза не успева доволно да ги намали NOx, што ризикува непочитување на прописите. Предозирањето го троши реагенсот, ги зголемува трошоците и предизвикува „лизгање на амонијак“ - нереагиран амонијак што излегува во атмосферата. Лизгањето на амонијак е скапо, штетно за животната средина и може да формира лепливи соли како амониум бисулфат и амониум сулфат, кои ја загадуваат опремата, ја намалуваат ефикасноста и предизвикуваат штета.
Предизвици на онлајн мониторинг на уреа
Загадување, кристализација и корозија
Фулинге постојан проблем, особено кога тврда вода се користи за разредување на цврста суровина од уреа. Минералите во тврдата вода можат да се таложат од растворот, што доведува до создавање бигор и затнување на критичните компоненти, вклучувајќи ги млазниците за вбризгување и сензорите. Овој феномен може да предизвика неточни мерења и да бара често, скапо одржување и чистење, значително намалувајќи го времето на работа на системот.
Кристализацијаверојатно ќе се појави при ниски температури на издувните гасови (обично под 200-250∘C) и на површини каде што растворот на уреа ги погодува ѕидовите на цевките, формирајќи филм. Подебелиот филм, често предизвикан од зголемување на волуменот на прскање или големината на капките, го отежнува целосното испарување на молекулите на уреа, што доведува до формирање на кристали. Овој процес е примарна причина за блокирање на сензорот и млазницата.
Theкорозивна природаСамиот раствор на уреа претставува значителна закана за инструментацијата. Синтезата на уреа вклучува формирање на амониум карбамат, високо корозивен меѓупроизвод кој може брзо да ги разгради конвенционалните материјали, што доведува до катастрофално откажување на опремата. Затоа, изборот на материјали за инструментација мора да биде примарен фактор, бидејќи стандардните компоненти можат да станат нефункционални и да бараат постојана замена во оваа агресивна средина.
Имате прашања во врска со оптимизација на производствените процеси?
Влијание на динамичките услови на процесот врз мерењето
Физичките својства на самата течност воведуваат сложености за прецизно мерење. Густината на воден раствор е многу чувствителна и на температура и на притисок. Дури и малите варијации на температурата можат значително да влијаат на измерената концентрација на уреа азот. Отчитувањата може да варираат во голема мера и да обезбедат неточни податоци за контролниот систем без соодветна температурна компензација. Оваа варијабилност ја истакнува критичната потреба за сензор за концентрација на уреа кој вклучува компензација на температурата во реално време за да ги корегира овие флуктуации на процесот.
Слично на тоа, фактори како што се брзината на проток, вискозитетот и присуството на зафатени воздушни меурчиња можат да доведат до значителна нестабилност и грешки во мерењето, што бара дизајн на сензор кој е по природа робустен и сигурен под динамични оперативни услови.
Раствор на лонметар: Мерач на концентрација на уреа
Принцип на работа на сензорот за концентрација на уреа
Мерачот на концентрација на уреа во процес е вграден сензор кој се применува за континуирано мерење на концентрацијата или густината на бинарни течности во цевководи, резервоари и други садови. Резонантната фреквенција на вибрирачката виљушка за штимање се менува во директна инверзна пропорција на масата и густината на течноста што ја опкружува. Сензорот се состои од виљушка во облик на буквата U која е електронски управувана да вибрира со прецизна резонантна фреквенција. Кога оваа виљушка е потопена во течност, масата на течноста се додава на ефективната маса на виљушката, предизвикувајќи намалување на нејзината фреквенција на вибрации. Напредната електроника на сензорот континуирано го следи ова поместување на фреквенцијата. Со корелација на ова поместување на фреквенцијата со претходно програмирана крива на калибрација, инструментот може да обезбеди точно и повторувачко мерење на густината на течноста.
Вистинската иновација лежи во трансформацијата од основно отчитување на густината во вредност на функционална концентрација. Лонметарот го постигнува ова со интегрирање на високопрецизен сензор за температура директно во сондата. Овој сензор обезбедува податоци за температурата во реално време до внатрешната единица за обработка, која потоа применува софистициран алгоритам за компензација на температурата. Овој процес го корегира отчитувањето на густината назад на стандардна референтна температура, минимизирајќи ги ефектите од флуктуациите на температурата на процесот. Оваа корегирана вредност на густината потоа се претвора во специфична концентрација, како што е процент по тежина. Овој процес во два чекори - мерење на физичко својство (густина) проследено со трансформација преку крива на калибрација и компензација на температурата - е клучот за обезбедување точно и сигурно мерење на концентрацијата на уреа.
Вродениот дизајн на сензорот за виљушка за штимање обезбедува длабока предност во предизвикувачката денитрациска средина. Без мали отвори, тесни канали или деликатни дијафрагми, сензорот е природно отпорен на загадување и кристализација што ги мачат другите технологии. Неговата робусна, отворена структура овозможува течноста слободно да тече околу вибрирачките запци, минимизирајќи ја можноста за акумулирање на минерални наслаги или кристали на уреа и компромитирање на мерењето.
Дизајнирано за денитрациска средина
Препознавајќи ги екстремните услови на постројката за денитрација, Lonnmeter ги конструираше своите сензори со науката за материјали на преден план. Примарните навлажнети компоненти на инструментот се изработени од робусни материјали како што е нерѓосувачкиот челик 316, обезбедувајќи висок степен на отпорност на хемиска корозија, особено од високо агресивни супстанции како амониум карбамат. Материјалите отпорни на корозија го продолжуваат животниот век на инструментот за мерење на концентрација, интервалите за одржување и го намалуваат непланираното време на застој.
Интегрираниот сензор за температура и софистицираните алгоритми ги компензираат варијациите на температурата, обезбедувајќи стабилно и сигурно отчитување без оглед на флуктуациите во процесната течност.
Беспрекорна интеграција и поврзување
Излезот на струјна јамка од 4-20mA на Lonnmeter лесно се интегрира со PLC или DCS системи бидејќи:
- Едноставно поврзување:Како двожичен предавател, тој користи еден пар жици и за пренос на енергија и за пренос на сигнал, намалувајќи ја комплексноста.
- Сигурен сигнал:Сигналот од 4-20mA е имун на падови на напон на долги растојанија и отпорен на електричен шум и електромагнетни пречки.
- Линеарно скалирање:За опсег на концентрација од 0-100%, 4mA одговара на 0%, а 20mA на 100%, што овозможува едноставно скалирање во контролниот систем.
- Безбедно и стабилно:Правилното заземјување на куќиштето на сензорот обезбедува точност на сигналот и електрична безбедност, подобрувајќи ја компатибилноста со индустриските системи.
Оптимални пласмани и практични предности
Ефективната имплементација на сензор за концентрација на уреа е повеќе од само прецизно мерење; станува збор за стратешко поставување за да се максимизира оперативната корист.
Фаза на подготовка и складирање на раствор на уреа
Првата и најлогична точка за распоредување на сензорот е на почетокот на процесот на денитрација: резервоарите за подготовка и складирање на растворот на уреа. Сензорот инсталиран во оваа фаза обезбедува клучна прва линија на одбрана за контрола на квалитетот, потврдувајќи дека подготвениот раствор е во точна концентрација пред да се испрати во системот за дозирање. Ова проактивно мерење може веднаш да открие грешки од неправилно рачно разредување, варијации во цврстата суровина на уреа или употреба на контаминирана вода, спречувајќи ги овие проблеми да се прошират низводно и да го компромитираат целиот процес. Следењето на концентрацијата во резервоарот за складирање, исто така, обезбедува вредна алатка за управување со залихите, обезбедувајќи конзистентно и подготвено снабдување со правилно формулиран реагенс.
Мониторинг на линиите за инјектирање и дозирање
За да се овозможи вистинска контрола со затворена јамка, треба да се инсталира мерач на концентрација на уреа во линијата за инјектирање или дозирање под висок притисок, непосредно пред млазниците за инјектирање. Ова поставување овозможува најдиректно и најточно мерење на реагенсот што влегува во системот во реално време. Овие податоци во живо се основен влез за напредни стратегии за контрола кои континуирано ја прилагодуваат брзината на инјектирање врз основа на измерените нивоа на NOx во издувните гасови, температурата на катализаторот и другите оперативни параметри.
Додека некои контролни системи откриваат проблеми од флуктуациите на притисокот во линијата за дозирање, директното, континуирано мерење на концентрацијата обезбедува посилен и посигурен сигнал. Може проактивно да детектира дефекти на пумпата, делумни блокади или ситуација на преголемо/недозирање, овозможувајќи брз, автоматизиран одговор пред да бидат компромитирани перформансите на системот за намалување на NOx. Овој пристап ја поместува постројката од реактивен модел за одржување во проактивен, предикативен.
Корелацијата со амонијакското лизгање
Вредноста на сензорот за концентрација на уреа се протега многу подалеку од една единствена точка на податоци. Со обезбедување стабилен и сигурен проток на податоци, сензорот му овозможува на контролниот систем прецизно да ја управува брзината на вбризгување на реагенсот, осигурувајќи дека се одржува оптималниот стехиометриски сооднос. Оваа прецизност е директно поврзана со минимизирање на лизгањето на амонијак. Предозирањето може да се спречи во реално време, со што се намалува и отпадот од реагенси и влијанието врз животната средина од емисиите на нереагиран амонијак.
Вредност за клиентите
- Подобрено намалување на NOx и усогласеност со регулативата;
- Намалување на потрошувачката на реагенси и оперативните трошоци
- Максимизирање на времето на работа и минимизирање на оптоварувањата за одржување
