I. Introdução

Nas áreas de fábricas com tanques de torres químicas, em fogões quentes que queimam lixo e em tanques frios a menos 200 ° C em unidades de separação de ar, as moléculas de gás circulam como "visitantes invisíveis". Eles ou estão envolvidos na resposta, ou ameaçam a segurança, ou esquerda indicadores de emissões. Como informar os operadores em tempo real sobre a composição, a concentração e a localização desses "visitantes"? A Siemens usou a resposta de 70 anos de precipitação – um analisador de gás – para permitir que moléculas invisíveis falem. Hoje, desde o ULTRAMAT, o OXYMAT até o SITRANS TDL, a Siemens construiu uma plataforma de espectro completo que abrange infravermelho, ultravioleta, condução térmica, laser, paramagnético, eletroquímica e cromatografia, fornecendo uma base de dados de gases 'contínua, precisa e inteligente' para processos industriais e proteção ambiental.

Espectro técnico: seis princípios, cada função

Infravermelho não espectral (NDIR) - "multifaceted"

A série ULTRAMAT 23/6 utiliza a tecnologia NDIR para a absorção de moléculas como CO₂, CO, SO₂ e CH4 nas características da banda de 2-10 µm para a detecção de ppm. O design diferencial de dois canais pode compensar o envelhecimento da fonte de luz e a poluição da janela, deriva <1% FS / mês; A piscina de luz modular suporta a medição simultânea de três componentes e o tempo de resposta T90 < 3 s é a principal força do CEMS e da otimização da combustão.

Oxigênio transmagnético - "especialista em oxigênio"

O OXYMAT 6 baseia-se na forte paramagnética do oxigênio e forma um 'vento magnético' em um campo magnético alternado, alterando a resistência do fio térmico para medir a concentração de oxigênio na faixa de 0-100%; O OXYMAT 64 muda para o método de potencial de estado sólido ZrO₂, oferecendo um limite de detecção de 0,1 ppm na faixa de 0 a 10 ppm para manter a massa de argão e nitrogênio puro elevado no ar.

Condução térmica - "capturador de gás leve"

O CALOMAT 6 utiliza a alta condutividade térmica de H₂ e He para formar diferenças com o gás portador de N₂, permitindo uma comutação arbitrária de 0-1% e 0-100%. T90＜2 s， Aplicável ao monitoramento on-line da pureza do hidrogênio em instalações de produção de hidrogênio, cloro-álcali e amônia sintética.

Diódodo a laser (TDLAS) - "atirador rápido no local"

SITRANS TDL coloca 760 nm, 1,65 µm laser de raio direto processo de tubulação, comprimento de onda + detecção harmônica para que a medição de NH3, HCl, HF, CO, O₂ sem amostragem, resposta <1 s, distância de luz 1-10 m, resolução de até 0,1 ppm, é desnitrificação SCR, torre de absorção de ácido clorhidrato em tempo real de ciclo fechado.

Íons de Fogo (FID) - "Amplificação de Hidrocarbono Total"

O FIDAMAT 6 ioniza os hidrocarbonetos por meio de chamas de hidrogênio para medir a concentração total de hidrogênio de carbono (THC) com um limite de detecção de 0,1 ppm, para alerta precoce de risco de explosão em tanques frios de separação do ar e testes de emissões no rack do motor.

Cromatografia a gás (GC) - "Biblioteca de impressões digitais"

A série MAXUM II integra múltiplas válvulas e múltiplas colunas na caixa à prova de explosão, uma única amostra pode separar mais de 30 componentes de hidrocarbonetos C1-C6, oxigênio e enxofre, com reprodutividade de ± 1%, fornecendo dados on-line de nível laboratório para o processo de cracking de etileno e epóxido de etano.

Produtos Estrelas: do “Pequeno Cañão” ao “Big Mac”

- ULTRAMAT 23: 19 'rack, combinação arbitrária de 3 componentes, IP65， O preço é amigável e é o padrão de entrada para PME CEMS.

ULTRAMAT 6: versão de piscina de alta temperatura para medição direta de SO₂ a 190°C, NOx， Derivagem < 0,5% FS / semana, cumprindo o padrão alemão 17.BImSchV.

-OXYMAT 64: Sensor de estado sólido ZrO₂, temperatura constante de 650°C, limite de detecção de O₂ de 0-10 ppm 0,1 ppm, deriva anual <2%, padrão de ouro puro de nitrogênio elevado para a divisão de ar.

-SITRANS TDL: Cross-Duct instalado in situ, sem amostragem necessária, resposta de 1 s, desnitrificação SCR NH3 escape ≤ 2 ppm controle de circuito fechado.

CALOMAT 6: 0-100% H₂ de escala única, zona 1 à prova de explosão, para monitoramento de pureza de hidrogênio de gás fresco de amônia sintética de 99,9995%.

- MAXUM II: forno duplo + detector duplo, 8 min para completar a análise completa de benzeno, torfeno e estireno, é a fábrica de petroquímica GB 31571 para o padrão "instrumento fácil".

Aplicações do analisador de gás Siemens: da chama à chama fria, da chaminé à tocha

1. Energia térmica e queima de lixo

Na unidade de combustão de carvão de 660 MW, o 7MB2335-0MJ00-1AA1 mede simultaneamente SO₂, NOx, CO, O₂, os dados são acessados ao DCS através do MODBUS RTU, a eficiência de desenxofre é melhorada de 92% para 98%, a redução anual das emissões de SO₂ 210 t; no forno de lixo de 750 t / d, o sistema in situ de HCl, HF laser é encadeado com a bomba de pasta de calcário, as emissões de névoa ácida são reduzidas para abaixo de 5 mg / Nm³.

Aço e cimento

O gás do forno alto contém 22-25% de CO, o OXYMAT 6 controla a concentração de oxigênio abaixo de 0,2% para evitar a explosão do saco de despojador; O ciclo fechado de dois parâmetros do gás de escape do forno rotativo CO e NOx reduz a temperatura do forno por 30 ° C e reduz o consumo de toneladas de carvão cozido por 2 kg, economizando 1 milhão de yuans por ano.

Divisão de ar e produção de hidrogênio

O OXYMAT 64 monitora o oxigênio do produto de nitrogênio ≤1 ppm para garantir a cor sem oxidação no forno de barras pré-fabricadas de fibra óptica; O CALOMAT 6 mede 99,999% de H2 e fornece dados de pureza para estações de reabastecimento de hidrogênio de 70 MPa, com veículos de células de combustível economizando 0,3 kg de hidrogênio por 100 km.

Petroquímica e Farmacêutica

O MAXUM II monitora on-line o gás circulante C₂H4, O₂ e CO₂ no dispositivo de epóxido de etano, elevando a seletividade de 80% para 87%, aumentando a produção anual em 18.000 toneladas; O FIDAMAT 6 estabeleceu um valor de alarme de THC na área do tanque de armazenamento de solventes em 50 ppm, reduzindo as emissões de COV inorganizados em 90%.

Gêmeos Digitais: do “Analisador” à “Ecologia Analítica”

A Siemens conecta os analisadores de gases ao PCS 7 e ao MindSphere, dando três novas capacidades:

- Manutenção preditiva - curva de decadência de intensidade de luz comparada pela IA, 14 dias de antecedência para indicar a vida útil da fonte de luz e 60% de redução de paradas não planejadas;

- Calibração digital - baixar automaticamente os mais recentes coeficientes de linearização da EPA e TÜV na nuvem sem calibração manual;

Contabilidade de emissões de carbono - o sistema gera automaticamente dados de emissões de CO2 por hora de acordo com o GB / T 32150, conectando-se perfeitamente à plataforma nacional de mercado de carbono.

Selecção e manutenção de analisadores de gás da Siemens: para que a precisão permaneça online

Tratamento de gás de amostra: gás de fumaça de alta temperatura e poeira deve ser equipado com um tubo de calor acompanhado de 180 ° C + filtro de cerâmica para evitar que SO₂ dissolvido em água de condensação leve a 'falsos valores negativos';

2. correspondência de escala: SO₂ em emissões ultrabaixas de 20 mg / Nm³, escolha a escala mínima de 0-100 ppm, resolução de 0,1 ppm, erro relativo <2%;

3. ciclo de calibração: NDIR recomenda 3 meses com 80% FS verificação padrão, deriva > 1% é automaticamente acionar a calibração de ponto único;

Zona a prova de explosão: Zona 1 seleciona a caixa Ex d, Zona 2 pode ser varrida com pressão positiva Ex p, o ambiente de hidrogênio deve mudar o sensor CALOMAT 6 para fios de platina inertes para evitar a reação catalítica.

VII. Conclusão

Desde o primeiro medidor de oxigênio paramagnético na década de 1950 até o laser de hoje, AI、 Os analisadores de gás da Siemens estão sempre em torno da mesma missão: transformar o “desconhecido” em “conhecido” e atualizar a “experiência” em “dados”. Dirigidos pelo mercado de emissões duplas de carbono, duplas de controle e duplas de carbono, os instrumentos analíticos não são mais apenas instrumentos, mas fontes de dados essenciais para otimização de processos, emissões de conformidade, alertas de segurança e liquidação de transações. Escolher a Siemens significa escolher uma cadeia de dados de gás “contínua, precisa e verificável” – tornando moléculas invisíveis fatores de produção quantificáveis, previsíveis e rentáveis.