La surveillance de la composition du gaz des fours ruche est la pierre angulaire de l'efficacité et de la sécurité

Dans la technologie de production de gaz utilisant le charbon comme matière première, le lit fixe, le lit fluidisé, le lit de flux d'air et d'autres processus sont chacun caractérisé. Parmi eux, le procédé de gazéification sous pression de ruchiga, l'un des plus anciens procédés de gazéification sous pression à lit fixe, continue de jouer un rôle important dans les domaines du gaz naturel à base de charbon (GNS), du gaz de ville et du gaz de synthèse chimique, grâce à ses avantages uniques de gazéification à contre - courant du charbon concassé, de goudron de sous - production et de teneur élevée en méthane. Cependant, son processus réactionnel complexe, composé de produits diversifiés, impose une surveillance précise et en temps réel de la composition des gaz. La maîtrise des données de composants gazeux clés est une condition préalable essentielle à l'optimisation des opérations de processus, à la sécurité de la production et à l'amélioration des avantages économiques.

Points douloureux centraux pour la surveillance des gaz

1. Résumé du processusPour:

Le charbon concassé est ajouté depuis le haut du four et le gazéifiant (oxygène + vapeur d'eau) circule à contre - courant par le bas du four. La charge de charbon subit une chaîne réactionnelle complète à l'intérieur du four, de la pyrolyse déshydratée à la gazéification profonde: la zone cryogénique supérieure complète le séchage et la distillation sèche, dégageant des fractions volatiles; La réaction de gazéification se produit dans la zone centrale à haute température, produisant un gaz efficace dominé par Co, H2, CH4; La zone de combustion inférieure fournit de la chaleur pour la gazéification, qui finit par former une décharge de cendres.

Ce système hétérogène, très dynamique et traversant plusieurs zones de température et de type réactionnel, est non seulement complexe dans le processus réactionnel, mais aussi diversifié dans la composition de ses produits, qui, en plus du produit cible CH4, s'accompagne d'une grande variété de composants tels que les hydrocarbures lourds, les goudrons, les Phénols, l'ammoniac, les sulfures, etc. En combinaison avec des conditions de travail exigeantes à haute température, haute pression, forte poussière et forte teneur en goudron, la surveillance précise et en temps réel des composants gazeux clés tels que Co, H2, CH4, CO2, O2 et d'autres polluants est un défi central pour optimiser l'efficacité des processus, garantir un fonctionnement sûr et améliorer les performances économiques.

Importance de la surveillance des processus réactifs clés:

• C + H2O →CO+H2

En tant que principale réaction endothermique de gazéification, la concentration de son produit H2 en co reflète directement l'efficacité de la gazéification et constitue un indicateur central de la surveillance du processus.

• C+2H2 →CH4

Cette réaction exothermique est la voie caractéristique pour la production de CH4 à haut pouvoir calorifique dans les fours de ruche, de sorte que la surveillance de la concentration de CH4 devient une base essentielle pour évaluer la production économique de l'installation.

• CO + H2O → CO2 + H2

Cette réaction réversible de conversion eau - gaz influe profondément sur la composition des gaz, et la surveillance en temps réel des concentrations de Co, CO2 et H2 et l’attention à leurs proportions sont essentielles pour comprendre l’équilibre réactionnel et optimiser le processus.

3, surveiller les points difficiles:

• Le besoin d’analyse complète des composants est urgent: la composition du gaz brut est extrêmement complexe et contient H2, Co, CO2, CH4, N2, O2 (traces), H2S、NH3， Et la vapeur de goudron, la poussière, etc. Un accès rapide et simultané aux concentrations de composants clés est nécessaire pour évaluer l'état de gazéification, le pouvoir calorifique, l'efficacité du processus et les risques pour la sécurité. Les méthodes d'analyse traditionnelles ont des limites, telles que la longue période de détection chromatographique, l'infrarouge de Fourier ne peut pas mesurer les molécules diatomiques telles que H2, N2, O2 et d'autres et les interférences croisées sont graves.

• méthane et rendement efficace du gaz: la nécessité de surveiller avec précision et rapidité la concentration de CH4 et d'hydrocarbures d'ordre supérieur en cnhm dans le gaz brut et de déterminer avec précision son pouvoir calorifique est une expression importante de la valeur économique du four ruche. Dans le même temps, la concentration de gaz efficaces tels que H2 et co est également un objectif d'optimisation.

• des défis difficiles dans des conditions de travail difficiles et complexes: travail continu dans des environnements à haute température, haute pression, goudron élevé, poussière élevée, gaz corrosifs tels que H2S, très susceptible de provoquer des blocages dans les systèmes d'échantillonnage, des défaillances dues à la corrosion des équipements; Contamination optique de la fenêtre de mesure, distorsion de l'atténuation du signal; Résultats tels que l'entretien fréquent et la faible fiabilité des systèmes de prétraitement traditionnels.

• Surveillance en temps réel des risques de sécurité: le remplacement systématique des traces d'O2 restantes est un risque d'explosion; H2S, cos et autres gaz toxiques et nocifs menacent la santé du personnel et la sécurité de l'équipement, nécessitant une surveillance hautement sensible, stable et fiable.

Position du point de surveillance de la concentration de gaz critique et besoins fondamentaux

1, sortie de gaz brut (point le plus central):

Composants de surveillance: H2、N2、O2、CO、CO2、H2S、NO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、i-C4H8、n-C4H8、i-C4H10、n-C4H10 Analyse isocomposant complète.

Besoins: mesure en ligne synchrone à plusieurs composants, réponse rapide, haute précision contre les interférences goudron / poussière / vapeur d'eau, résistance à la corrosion haute température et haute pression, faible entretien. Ces données ponctuelles sont au cœur de la régulation des processus, des calculs d’efficacité (valeur calorifique, rendement en méthane, conversion du carbone) et de la surveillance de la sécurité.

2, sortie de la tour de refroidissement de lavage / entrée de gaz de purification:

Composants de surveillance: Co, CO2, CH4, H2S, H2, O2, N2, etc.

Besoins: ici, le gaz est relativement propre, mais il est encore nécessaire de surveiller de manière stable et fiable la concentration de plusieurs composants ou composants clés pour évaluer les effets de lavage, de purification, de contrôle de la section aval. Comme le montre le diagramme ci - dessous, les spectres Raman des composants Co, CO2, CH4, H2S, H2, O2 et N2 résultant de l'analyse par balayage Raman d'un échantillon de gaz brut à la sortie de la colonne de lavage de l'unité de gazéification de charbon lrga - 3200ex ont des pics caractéristiques qui peuvent être clairement distingués et la teneur en gaz des composants peut être déterminée simultanément par mesure de la hauteur des pics caractéristiques.

Percée difficile: avantages de l'analyse in situ du schéma Raman de l'instrument quadripartite

Face à la demande de surveillance ciblée de la sortie de gaz brut du four ruche, une composition complexe et des conditions de travail difficiles, la technologie d'analyse in situ présente des avantages irremplaçables. La solution de base recommandée par Quad instruments est: l'analyseur de gaz spectroscopique Raman laser in situ lrga - 3200ex.

Résumé du principe technique: la spectroscopie Raman est basée sur la diffusion inélastique générée par l'interaction de la lumière avec les molécules. Différentes molécules ont un spectre de déplacement Raman unique « empreinte digitale» qui permet à un seul instrument d'identifier et de quantifier simultanément plusieurs composants gazeux.

La difficulté centrale de la conquête:

•Analyse rapide synchrone Multi - composants, contrôle global en une seule machine:Un seul appareil permet la mesure en ligne synchronisée en temps réel de plusieurs composants clés du gaz brut (y compris les molécules diatomiques homonucléaires H2, O2, N2, ainsi que CH4, Co, CO2, H2S, COS, cnhm, etc.) à des vitesses de réponse allant jusqu'à quelques secondes. Aucun prétraitement complexe n'est nécessaire, aucune interférence croisée n'est disponible, fournissant les données les plus directes en temps réel sur les gaz de process. Livré de série avec une capacité de mesure synchrone à 4 canaux, il répond facilement aux besoins de surveillance parallèle multipoints.

•La concentration de gaz est affichée en synchronisme avec la valeur calorifique, avec un retard nul dans la décision:La composition du gaz et le moment de la valeur calorifique dans le processus de production changent dynamiquement, l'analyseur Raman Quad instruments calcule et affiche la valeur calorifique de manière synchrone en temps réel tout en surveillant avec précision la concentration de chaque composant, éliminant le décalage des données et fournissant une base rapide et précise pour l'optimisation des paramètres du processus.

•Aucune crainte de conditions de travail difficiles, haute fidélité de mesure in situ:Ce noyau d'avantage réside dans la conception de la sonde in situ résistante à haute température et à haute pression, résistante à la corrosion. La sonde est directement insérée dans la tuyauterie de traitement, acquiert des informations de concentration in situ et transmet à grande vitesse à travers une longue fibre optique, évitant efficacement les points douloureux tels que la distorsion des composants, l'adsorption, la condensation, le blocage du goudron et l'entretien fréquent causés par le transport de gaz échantillon.

•Double sécurité, escorte production et personnel:Surveillance de haute précision des traces d'O2, alerte précoce du risque d'explosion; Verrouillage en temps réel H2S, cos et autres concentrations de gaz toxiques pour assurer la sécurité du personnel. Le corps de l'instrument adopte une conception antidéflagrante à pression positive et est équipé d'une fibre optique de longueur personnalisable ≥ 50 mètres, ce qui garantit que l'unité d'analyse est toujours éloignée des zones de processus à haut risque pour une sécurité intrinsèque.

Plus de propositions techniques en option:

Analyseur de gaz infrarouge non spectroscopique (technologie Ndir)Pour:Le gasboard - 3500 dispose d'une capacité de surveillance en ligne de haute précision de 0 à 100 ppm de CO / CO2 à très faible concentration, tout en mesurant avec précision les paramètres clés tels que le CH4, le pouvoir calorifique, etc. Equipé d'un système de pré - traitement professionnel à l'avant pour assurer un fonctionnement stable dans des conditions de travail difficiles telles que l'humidité élevée, la poussière élevée, etc., la conception antidéflagrante est une escorte de sécurité industrielle.

Système d'analyse de gaz laser extractible (technologie tdlas):Le gastdl - 3110 est conçu pour les conditions de fonctionnement avec des poussières élevées dans le gaz d'échantillon et est composé de quatre parties: sonde de prélèvement, unité de prétraitement, unité de contrôle, unité d'analyse de gaz, qui peut refléter en temps réel et en continu la concentration du gaz mesuré.

Conclusion

La composition complexe des gaz et les conditions de travail rigoureuses du processus du four ruche font de la surveillance fiable, précise et complète de la composition des gaz in situ la pierre angulaire de son fonctionnement efficace et sûr. La technologie d'analyse de gaz par spectroscopie Raman au laser développée par Quad instruments a réussi à résoudre les principaux défis de la surveillance des gaz de four de ruche grâce à ses avantages fondamentaux de la capacité anti - interférence de mesure synchrone in situ à plusieurs composants, de la tolérance aux conditions de travail difficiles et de la faible Maintenance, offrant aux clients un aperçu du processus, un fonctionnement optimisé et un support de données solide pour la sécurité. Choisissez Quad et donnez à votre unité de fournaise ruche un « œil sur l'artisanat» précis et fiable avec un « Bouclier de sécurité».