“Горячая” и “холодная” экстракция при контроле выбросов

Метод измерений с охлаждением и соушкой против измерения горячей и влажной пробы

Метод измерений с охлаждением и оcушкой против измерения горячей и влажной пробы

Горячие экстракционные системы превосходят холодные, как трактор превосходит телегу. Так ли это?

В первых редациях ИТС НДТ было написано, что при анализе газов с содержанием воды от 5% можно использовать только системы реализующие измерения горячей влажной пробы.

Никаких аргументов, кроме желаний производителей подобных систем, у такого требования нет.

Отсутствие аргументации будет очевидно при анализе европейских сертификатов ниже. А в последней редакции НТД, это требование справедливо было убрано.

Общие требования к номенклатуре и параметрам выбросов, измеряемых с помощью системы автоматического контроля сформулированы в

Газоанализаторы с извлечением пробы делятся по принципу построения на две категории:

В первом случае измеряемый газ охлаждается (до 4°С), влага удаляется и далее сухой и холодный газ поступает в анализатор. Во втором случае горячий и влажный газ подается напрямую в анализатор. Как правило, допустимая температура ограничена 225-250°С.

В обоих методов система пробоотбора идентична. И состоит из обогреваемого зонда и обогреваемой газовой линии. Иногда инженеры показывают фотографии уничтоженных коррозионными газами пробоотборных зондов и считают это аргументом в пользу горячих экстрактивных систем.

Пробоотбор у обоих систем одинаковый, и при экстремально высоком содержании коррозионно активных газов зонды будут выходить из строя одинаково.

При высоких концентрациях загрязняющих веществ где есть вероятность образования коррозионно активных веществ, одним из рассматриваемых решений должно быть использование систем с разбавлением по месту пробоотбора. Таким образом расход анализируемого газа проходящего через зонд будет на порядок ниже, и следовательно негативное воздействие на зонд будет также снижено.

Измерение горячей и влажной пробы

SICK AG модель MCS 100FT

Примечания к сертификату

  1. Измерительная система MCS 100 FT отображает свои измеренные значения, относящиеся к сухому газу (а не к влажному) при нормальных условиях.
  2. Интервал технического обслуживания составляет четыре недели, если интегрирован компонент O2. Если интегрирован компонент TOC , интервал технического обслуживания составляет два месяца, если интегрированы компоненты CO2, HF и NH3 интегрированы, интервал между обслуживанием составляет три месяца, в противном случае - шесть месяцев.
  3. Для компонентов NO2 и HCl требования к коэффициенту корреляции R2 согласно DIN EN 15267-3 не были выполнены в процессе испытаний.
  4. Для компонентов CO и HF требования по неопределенности в соответствии с EN 15267-3 не были выполнены во время эксплуатационных испытаний.
  5. Для проверки диапазона (QAL3) компонентов CO, SO2, NO, HCl, CH4, N2O, H2O, CO2, HF и NH3 блок автоматической внутренней регулировки можно использовать как альтернативу поверочным газам.

Как мы видимо есть серьезные сложности при измерении NO2, CO, HF и HCl. Результаты приведены к “сухому воздуху”, при измерении кислорода интервал обслуживания 4 недели.

Измеряемые компоненты диапазоны и погрешность

КомпонентДиапазон1Погрешность
CO0…75 мг/м38.7%
NO0… 200 мг/м39.5%
NO20…100 мг/м310.6%
N2O0… 50 мг/м313.6%
SO20… 75 мг/м310.5%
HCl0… 15 мг/м312.2%
HF0… 3 мг/м330.3%
NH30… 10 мг/м36.4%
CH40… 50 мг/м315.6%
TOC0… 15 мг/м321.0%
O20… 21 % об.2.8 %
H2O0… 40 % об.5.7%
CO20… 25 % об.6.7 %

1Чем меньше диапазон - тем лучше.

Измерение с охлаждением и осушкой пробы

HORIBA Ltd модель ENDA-5000

Примечания к сертификату

  1. Измерительная система MCS 100 FT отображает свои измеренные значения, относящиеся к сухому газу (а не к влажному) при нормальных условиях.
  2. Интервал технического обслуживания составляет четыре недели, если интегрирован компонент O2. Если интегрирован компонент TOC , интервал технического обслуживания составляет два месяца, если интегрированы компоненты CO2, HF и NH3 интегрированы, интервал между обслуживанием составляет три месяца, в противном случае - шесть месяцев.
  3. Для компонентов NO2 и HCl требования к коэффициенту корреляции R2 согласно DIN EN 15267-3 не были выполнены в процессе испытаний.
  4. Для компонентов CO и HF требования по неопределенности в соответствии с EN 15267-3 не были выполнены во время эксплуатационных испытаний.
  5. Для проверки диапазона (QAL3) компонентов CO, SO2, NO, HCl, CH4, N2O, H2O, CO2, HF и NH3 блок автоматической внутренней регулировки можно использовать как альтернативу поверочным газам.

Есть сложности при измерении NO2, результаты приведены к “сухому воздуху”, при измерении кислорода интервал обслуживания 4 недели.

Измеряемые компоненты диапазоны и погрешность

КомпонентДиапазон1Погрешность
CO0…50 мг/м35.6 %
NO20… 100 мг/м35.1 %
NO220…153 мг/м35.1 %
SO20… 75 мг/м38.8 %
O20… 25 % об.3.1 %
CO20… 20 % об.4.1 %

2)Система измеряет NOx в пересчете на NO2

Примечания к сертификату

  1. Измерительная система представляет собой многокомпонентный газоанализатор для измерения выбросов. Анализатор представляет собой измерительную систему для непрерывного одновременного измерения концентрации NOx , SO2 , CO, CO2 и O2 у стационарных источников выбросов. Система измеряет концентрацию компонентов NOx , SO2 , CO, CO2 и O2 в сухих условиях, поскольку влага из измеряемого газа удаляются с помощью охладителей анализируемого газа.
  2. Для измерения каналов NOx , SO2 , CO и CO2 применяет недисперсионная инфракрасная абсорбциометрия с перекрестной модуляцией потоков (NDIR).
  3. Для определения концентрации кислорода используется магнитопневматическая система (МПА), для его работы не требуется специальный газ-носителя.
  4. Для минимизации потерь SO2 в системе кондиционирования проб 10-процентный фосфорфорная кислота добавляется перед охладителем.

Выводы

Сравнивая метрологические сертификаты мы можем сделать несколько выводов

  1. При измерение горячей и влажной пробы с помощью анализатора MSC 100FT мы можем измерять большее количество компонентов включая HF, HCl и H2O.
  2. Несмотря на измерение горячей и влажной пробы анализатор MSC 100FT расчитывает концентрации на сухой газ и не отличается в этом от системы ENDA-5000.
  3. По компонентам CO, CO2, NO, NO2, SO2 анализатор горячей и влажной пробы MSC 100FT менее точен по сравнению с анализатором ENDA-5000 использующим охлаждение и осушку пробы.

Исходя из того, что система MSC 100FT в несколько раз дороже ENDA-5000, очевидно, что выбор анализатора будет определяться списком анализируемых компонентов.

В том случае если ENDA-5000 закрывает необходимый перечень, нет никакого смысла в более дорогой системе, с худшей метрологией.

В том случае когда необходимо контролировать широкий спектр загрязнителей включая HCl/HF/H2O/N2O наоборот, предпочтительный выглядит система MSC 100FT.

Comments

comments powered by Disqus