Descripción
Analizador de demanda de aire y gas de cola TLG-837 de Applied Analytics
El analizador de gas de cola más seguro del mundo. El TLG-837 mide continuamente las concentraciones de H2S , SO2 , COS y CS2 en la corriente de gas de cola del proceso Claus. Mediante el uso de la sonda de muestreo in situ patentada DEMISTER y un espectrofotómetro UV-Vis de espectro completo, este sistema proporciona una respuesta extremadamente rápida y precisa para un control estricto del proceso.
- Mide continuamente las concentraciones de H 2 S y SO 2 y emite una señal de demanda de aire (fórmula definida por el usuario)
- Sonda de muestreo DEMISTER patentada con eliminación interna de vapor de azufre
- Totalmente de estado sólido sin partes móviles, líneas de muestreo ni trazado de calor: diseño moderno para un bajo mantenimiento
- Diseño de fibra óptica ultra seguro: sin gases de muestra tóxicos o explosivos en el gabinete del analizador
- Rango superior de relación de fuera de proporción (100:1 < relación H2S / SO2 < 1:20)
Aplicaciones: Analizador de gases de cola TLG-837
El proceso Claus
El H 2 S es tóxico a 10 ppm, totalmente letal a 800 ppm, altamente corrosivo para los equipos, inflamable cuando supera el 4,3 % en volumen en el aire y desagradablemente oloroso a un umbral de menos de 1 ppb.
Lamentablemente, el H2S se encuentra en abundancia en las reservas de combustibles fósiles del mundo. La unidad de recuperación de azufre (SRU) de una refinería se dedica a procesar el H2S extraído del combustible de hidrocarburos mediante una serie de operaciones que lo convierten en agua y azufre elemental inocuo, que se puede vender y reutilizar en fertilizantes, pólvora y más.
El proceso Claus es el estándar de la industria para el tratamiento del gas “ácido” rico en H2S . En un horno, el H2S se quema:
3H 2 S + 3 ⁄ 2 O 2 SO2 + H2O + 2H2S
Un convertidor catalítico hace reaccionar los productos de la combustión para crear azufre elemental en varias formas cristalinas:
2H2S + SO2 2H 2 O + 3 ⁄ X S
Como se puede deducir de la segunda reacción anterior, la reacción típica de Claus se desarrolla de manera más eficiente cuando la relación estequiométrica de H2S a SO2 se controla en 2:1. La primera reacción anterior demuestra que esta relación se controla ajustando la cantidad de oxígeno disponible.
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Demanda de aire
Como se ha demostrado anteriormente, la eficiencia de la recuperación de azufre depende de la capacidad de mantener una proporción fija de H2S / SO2 en la reacción de Claus. Este ajuste requiere conocer la proporción exacta de H2S / SO2 en el gas de cola en todo momento.
Un analizador de gas de cola mide el H2S y el SO2 en la corriente y emite continuamente la señal de control de “demanda de aire”, calculada multiplicando la expresión (2[SO2 ] – H2S ) por un factor de escala. Además, los operadores a veces requieren la medición en línea de COS y CS2 debido a reacciones secundarias en el reactor.
Aplicaciones relacionadas
-
Gas de alimentación (gas ácido)
-
Pozo de azufre
Espectros de absorción de gas de cola
Para analizar el gas de cola, el TLG-837 detecta la curva de absorbancia distintiva de cada analito químico y aísla matemáticamente esta estructura de la absorbancia total de la muestra. De acuerdo con la Ley de Beer-Lambert, el TLG-837 correlaciona la altura de cada curva directamente con la concentración en tiempo real de su sustancia química correspondiente.
Curva de absorbancia: H 2 S y SO 2
Longitud de onda (nm)
Muestreo: Analizador de gases de cola TLG-837
El Analizador de demanda de aire y gas de cola TLG-837 utiliza nuestra sonda DEMISTER in situ patentada para el muestreo de gases de cola. Obtenga más información sobre esta tecnología a continuación.
Muestreo: Analizador de gases de cola TLG-837
1.- Sonda DEMISTER
La sonda de muestreo DEMISTER fue diseñada para ser liviana y compacta, de modo que un solo técnico pueda instalarla fácilmente. La sonda se monta en la tubería de proceso mediante una brida.
La interacción real entre el gas de muestra y la señal de luz ocurre en el disco de la celda de flujo dentro del cabezal de la sonda, donde las conexiones de fibra óptica en los extremos opuestos transmiten luz a lo largo de la trayectoria del disco.
1.1.- Eliminación automática de vapores de azufre
El gas de cola contiene azufre elemental que se condensa rápidamente y obstruye las cavidades mecánicas u obstruye las señales ópticas. La sonda DEMISTER elimina el azufre de la muestra ascendente como una función internalizada dentro del cuerpo de la sonda. Al reciclar el vapor generado por el proceso Claus, la sonda controla la temperatura a lo largo de su cuerpo a un nivel en el que todo el vapor de azufre en la muestra ascendente se condensa y gotea hacia la tubería de proceso.
Dentro de la sonda, una cámara «desempañadora» interna (concéntrica al cuerpo de la sonda) se alimenta con vapor a baja presión. Dado que el vapor de baja presión es mucho más frío que el gas de cola, esta cámara tiene un efecto de enfriamiento en la muestra ascendente. El azufre elemental tiene el punto de condensación más bajo de todos los componentes del gas de cola. Debido a la temperatura interna de la sonda mantenida por el vapor de baja presión, todo el azufre elemental en la muestra ascendente se elimina selectivamente por condensación mientras que una muestra de alta integridad continúa hacia arriba para su análisis en el cabezal de la sonda.
El punto de interacción entre la señal luminosa y el gas de muestra se produce en el disco de la celda de flujo dentro del cabezal de la sonda. El disco de la celda de flujo tiene un canal de vapor de alta presión integrado para calentar la celda y garantizar que el azufre presente permanezca gaseoso, lo que elimina la posibilidad de condensación en las ventanas ópticas.
Un aspirador crea un efecto Venturi que sube la muestra por la vía de entrada del cuerpo de la sonda, a través de la celda de flujo para su análisis y por la línea de retorno. La muestra usada se libera nuevamente en la tubería de proceso.
2.- Descripción general del sistema del TLG-837
3.- Panel de control de utilidades
El panel de control de servicios públicos (UCP) regula los servicios públicos que van a la sonda de muestreo DEMISTER para el TLG-837. El UCP es opcional; el cliente puede decidir comprar el UCP de Applied Analytics o crear su propio panel de integración.
- Regula la presión del vapor LP para la cámara antivaho en el cuerpo de la sonda
- Regula la presión de vapor de alta presión para el rastreo de vapor de la celda de flujo en el cabezal de la sonda
- Proporciona gas cero para la secuencia de cero automático
- Proporciona gas de calibración en caso de que se desee calibración automática
- Controla el caudal del aspirador.
- Proporciona una función de retroceso en caso de falla de vapor: en caso de fallas en los servicios de vapor, el disco de la celda de flujo se sella de la muestra y la celda se purga con nitrógeno del UCP.
Diseño ultra seguro del Analizador de demanda de aire y gas de cola TLG-837
El principal defecto de seguridad de otros analizadores de gases de cola es que introducen el fluido de muestra tóxico en el interior del analizador para su análisis. Esta práctica no solo expone los componentes electrónicos del sistema a mayores efectos de corrosión, sino que también supone una amenaza letal: si se produce alguna fuga en el instrumento (especialmente dentro de un refugio), el operador humano corre un riesgo enorme.
La diferencia clave entre el TLG-837 y otros analizadores de gases de cola es el uso de cables de fibra óptica: llevamos la luz a la muestra en lugar de llevar la muestra a la luz. La muestra tóxica solo necesita circular a través de la sonda y nunca ingresa a la carcasa electrónica del analizador.
- No hay peligro de fugas dentro del analizador porque el gas de cola no entra en el recinto del analizador.
- No es necesario un refugio: sistema diseñado para entornos exteriores
- La longitud de fibra personalizada de hasta 6 metros permite la distancia entre el analizador y la sonda
- El usuario puede realizar tareas de mantenimiento en el analizador de forma segura mientras el proceso está en marcha, sin exposición al gas de muestra.
- El enlace digital (por ejemplo, Modbus) proporciona datos de proceso adicionales durante cualquier condición anormal: el personal no necesita visitar físicamente el analizador durante situaciones potencialmente peligrosas
- La válvula de bola de 2” de puerto completo proporciona un sello de proceso, lo que permite el aislamiento y la extracción de la sonda mientras se ejecuta el proceso
Especificaciones: Analizador de gases de cola TLG-837
Nota: Todas las especificaciones de rendimiento están sujetas a la suposición de que el panel de control de servicios públicos y la instalación de la unidad estén aprobados por Applied Analytics. Para cualquier otro acuerdo, consulte directamente con Ventas.
| Principio de medición | Espectrofotometría de absorbancia ultravioleta-visible (UV-Vis) dispersiva |
| Detector | Espectrofotómetro de matriz de diodos UV-Vis nova II™ |
| Rango espectral | 200-800 nm |
| Fuente de luz | Lámpara de xenón pulsada (vida útil media de 5 años) |
| Transmisión de señal | Cables de fibra óptica de 4 metros con núcleo de 600 μm Otras longitudes disponibles |
| Ejemplo de introducción | Sonda DEMISTER in situ |
| Calibración del analizador | Calibrado con fluidos de calibración certificados; no requiere recalibración después de la calibración inicial; medición normalizada mediante cero automático |
| Verificación de lectura | Verificación sencilla con muestras |
| Interfaz hombre-máquina | Controlador industrial con pantalla LCD táctil que ejecuta el software ECLIPSE™ |
| Almacenamiento de datos | Unidad de estado sólido |
| CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO | |
| Entorno del analizador | Interior/exterior (no requiere refugio) |
| Temperatura ambiente | Estándar: 0 a 35 °C (32 a 95 °F) Con control de temperatura opcional: -20 a 55 °C (-4 a 131 °F) Para evitar el calentamiento por radiación, se recomienda el uso de un parasol para los sistemas instalados bajo la luz solar directa. |
| SALIDAS | |
| Salidas estándar | 1 salida analógica de 4-20 mA aislada galvánicamente por analito medido 5 salidas de relé digitales para indicación y control 1 entrada de termopar sin conexión a tierra tipo K |
| Salidas opcionales | Modbus TCP/IP; RS-232; RS-485; Bus de campo; HART |
| ESPECIFICACIONES FÍSICAS | |
| Materiales humedecidos | Acero inoxidable 316/316L, Kalrez Otros materiales disponibles |
| Caja del analizador | Caja de acero inoxidable tipo 304 NEMA 4X para montaje en pared Otras cajas disponibles |
| Clasificación IP | IP66 |
| Material de la sonda | Acero inoxidable 316/316L Otros materiales disponibles |
| Dimensiones del sistema | Analizador: 24” alto x 20” ancho x 8” profundidad (610 mm alto x 508 mm ancho x 203 mm profundidad) Sonda (promedio): 36” largo x 12” diámetro más ancho (914 mm x 305 mm) |
| Peso del sistema | Analizador: 32 libras (15 kg) Sonda (promedio): 29 libras (13 kg) |
ACTUACIÓN
| PARÁMETROS DE MEDICIÓN | ||||
| Precisión/Repetibilidad | Analito | Rango típico | Exactitud | Repetibilidad |
| H2S | 0-2% | ± 1% de escala completa | ± 0,4% | |
| SO 2 | 0-2% | ± 1% de escala completa | ± 0,4% | |
| demanda de aire | definido por el usuario | ± 1% de escala completa | ± 0,4% | |
| Rango fuera de relación | 100:1H2S : SO2 20:1 | |||
| Tiempo de respuesta | 1-5 segundos | |||
| Sensibilidad | ±0,1 % de escala completa | |||
| Ruido | ±0,004 AU a 220 nm | |||
CERTIFICACIÓN
| Diseño estándar | Propósito general |
| Opciones disponibles | ATEX, IECEx, EAC, PESO, Japón |
| Consulte con su representante de ventas para obtener certificaciones adicionales (CSA, FM, etc.). | |
