Akademia automatyki
10 Grudzień 2024
Czujniki biogazu in-situ – nowoczesne rozwiązania w kontroli procesu biogazowego
W ostatnich latach monitorowanie procesów biogazowych stało się kluczowym elementem w zarządzaniu instalacjami biogazowymi, zarówno w kontekście ochrony środowiska, jak i efektywności operacyjnej. W celu optymalizacji produkcji niezbędne stało się stosowanie nowoczesnych czujników do monitorowania jego składu, jakości oraz parametrów procesu. Jednym z najnowocześniejszych podejść w tym zakresie są czujniki biogazu in-situ – czyli te, które umożliwiają pomiar w czasie rzeczywistym.
Czym są czujniki biogazu in-situ?
Czujniki biogazu in-situ to urządzenia zaprojektowane do pomiaru i analizy składników biogazu bezpośrednio w miejscu jego produkcji. Dzięki nim możliwe jest bieżące monitorowanie parametrów takich jak:
- skład chemiczny biogazu (metan, dwutlenek węgla, siarkowodór, azot),
- temperatura i ciśnienie,
- poziom pH,
- wilgotność.
Dzięki ciągłemu monitorowaniu tych wartości, można podejmować świadome decyzje dotyczące optymalizacji procesów fermentacji. Czujniki biogazu in-situ są alternatywą dla powszechnie używanych, stacjonarnych analizatorów lub pomiarów laboratoryjnych. Są dokładniejsze i wymagające mniejszej obsługi. Umożliwiają pomiar zarówno w stanie pracy z wodą, jak i z przeliczeniem na stan suchy bez wody.
Poniżej przedstawimy rekomendowane przez nas rozwiązania.
Czujniki stężenia i wilgotności VAISALA to innowacyjne systemy przeznaczone do ciągłego pomiaru w wymagających procesach przetwarzania biogazu.
Wielogazowe czujniki in-line pozwalają na pomiar bezpośrednio w procesie, bez konieczności pobierania próbek. Co ważne, mają kompaktową budowę, zaawansowaną technologię Vaisala CARBOCAP® i zapewniają stabilny pomiar głównych składników biogazu. Elektronika i optyka czujników o stopniu ochrony IP66 zapewnia dodatkowo odporność na agresywne czynniki atmosferyczne, pyły oraz gazy procesowe. Materiały, takie jak teflon i stal kwasoodporna 316L, zapewniają natomiast odporność na siarkowodór. Bardzo istotne jest to, że czujnik metanu ma dopuszczenia ATEX do pracy w strefach zagrożonych – Ex0 i Ex 1. Pomiar stężenia metanu daje informację o kaloryczności produkowanego gazu w czasie rzeczywistym. Dodatkowo z wewnętrznym pomiarem temperatury dla celów kompensacji i opcjonalnie zewnętrznym wejściem kompensacji temperatury lub ciśnienia, opatentowana technologia CARBOCAP® daje stabilność i niezawodność bez gazów kalibracyjnych.
Zastosowania czujników to fermentacja beztlenowa i monitoring gazu wysypiskowego. To również monitoring aktywnych filtrów węglowych w procesie uzdatniania biogazu czy też monitoring zasilania silnika gazowego w instalacjach CHP.
Zauważmy, że kompaktowa sonda VAISALA MGP261 mierzy gazy bezpośrednio w rurociągu procesowym bez potrzeby usuwania wilgoci. Zdecydowanie upraszcza to pomiar równie in situ czy też jako część systemu ekstrakcji z opcjonalnymi akcesoriami celki przepływowej. Ogrzewane elementy optyczne zapewniają pracę nawet w najbardziej wymagających warunkach z kondensacją w gazie procesowym.
Czujnik stężenia i wilgotności VAISALA
zakresy pomiarowe czujników
Czujnik stężenia siarkowodoru SulfiLogger H2S sensor
Innowacyjny czujnik stężenia siarkowodoru Sulfilogger H2S przeznaczony jest do dokładnych pomiarów nawet w najtrudniejszych warunkach. Pozwala na błyskawiczne podjęcie działań w przemyśle biogazowym, branży gazowniczej w kontroli odorów w przemyśle wodno-kanalizacyjnym. Wykorzystywany jest do kontroli nieprzyjemnych zapachów i korozji poprzez ciągły pomiar siarkowodoru. Czujnik H2S zaprojektowany został specjalnie do stosowania w trudnym otoczeniu – działa w warunkach beztlenowych przy wilgotności do 100%, mierzy H2S w fazie gazowej w powietrzu oraz w ściekach. Dokonuje pomiarów bez przerw; stale i długoterminowo. Umożliwia przegląd wzrostu H2S, który prezentuje wzorce w skali dziennej, tygodniowej i sezonowej, a także nieprzewidywalne skoki poziomów H2S.
Czujnik stężenia siarkowodoru w biogazie
Gdzie można stosować czujnik siarkowodoru Sulfilogger H2S
Przemysł biogazowy
Z uwagi na to, że H2S jest problematycznym i żrącym produktem ubocznym przetwarzania biogazu, który powoduje przedwczesną degradację zasobów zakładu, czujnik SulfiLogger™ H2S jest idealnym narzędziem w jego przetwarzaniu. Dokonuje ciągłych pomiarów praktycznie w dowolnym miejscu procesu produkcyjnego, dostarcza danych niezbędnych do przeprowadzenia istotnej optymalizacji kosztów w jedno lub wieloetapowych procesach odsiarczania.
Przemysł ropy i gazu
Czujnik SulfiLogger™ H2S znajduje swoje zastosowanie w przetwórstwie ropy i gazu, gdzie dozowanie chemikaliów oczyszczających i nieplanowane przestoje są kosztowne. Umożliwia zoptymalizowane pod względem kosztów odsiarczanie i znacznie lepszą kontrolę korozji poprzez niezawodny pomiar H2S w nieprzetworzonym gazie ziemnym. Zaprojektowany z myślą o długotrwałym zastosowaniu w ekstremalnych środowiskach, stale mierzy H2S za pierwszym stopniem separatora ropy i gazu lub bezpośrednio przed/po wtryskiwaniu zmiatacza lub innych procesach odsiarczania.
Ścieki
Czujnik SulfiLogger™ umożliwia w sposób ciągły pomiar H2S rozpuszczonego bezpośrednio w ściekach surowych. Przeznaczony jest do stosowania w całej sieci kanalizacyjnej oraz w oczyszczalniach. Pomiary fazy ciekłej nadają się do wielu zastosowań, w tym do stałego monitorowania i kontroli dozowania chemikaliów w ściekach komunalnych i przemysłowych, wodzie przetworzonej, celulozowo-papierniczej i innych gałęziach przemysłu.
Podsumowując, czujniki monitorowania biogazu in-situ to nieodłączny element nowoczesnych biogazowni, który znacząco wpływa na ich wydajność oraz efektywność. Dzięki możliwości dokładnego śledzenia parametrów procesu fermentacji operatorzy będą w stanie lepiej zarządzać swoimi instalacjami, co w dłuższej perspektywie prowadzi do zrównoważonego rozwoju.
