Ağır sanayinin son yıllarda küresel çapta büyümesi, birçok alanda hidrokarbon içeriğinin artmasına neden olmuştur. Bu içerik; hava ayrıştırma tesisleri, üretim boru hatları, büyük endüstriyel kazanlar ve tüp dolum istasyonları gibi hidrokarbon içeriğinin yoğun olduğu proseslerde ölçümler yapılarak kontrol altında tutulmaktadır. Toplam Hidrokarbonlar (THC), ppb seviyelerine kadar ölçüm yapabilen Alev İyonizasyon Dedektörü sensörleri (FID) ile etkin şekilde analiz edilebilir.
FID ölçüm teknolojisi; metan, etan, asetilen vb. hidrokarbonların tamamını mgC cinsinden tespit etmek için kullanılır. Ölçüm prensibi, hidrojen alevinde organik bileşiklerin yanması sonucu ortaya çıkan iyonlaşma akımının tespit edilmesine dayanmaktadır. Bu akım, yakıt gazı alevinde yanan organik bileşiklerin bağ eşlerindeki karbon atomlarının sayısına bağlıdır. FID analizörünün çalışması için bir yakıt gazına ve yanma havasına ihtiyaç vardır. En önemli avantajı; organik karbon içeren bileşiklere kuvvetli tepki vermesinin yanında, inorganik yakıt gazı bileşiklerine (CO, CO2, NO, H2O gibi) daha zayıf bir şekilde tepki vermektedir.
Pek çok organik bileşik bir hidrojen / hava alevinde piroliz edildiğinde, bazı ara ürünler verirler. Bu reaksiyonlar alevden elektrik taşınmasına yol açarlar. Yakıt gazının hacimsel akışı, bir basınç regülatörü ve bir akış kontrolörü içeren bir sistem tarafından sabit tutulur.
Şekilde görülen bir sistem sayesinde, iyonlar toplanarak oluşturuldukları iyon akımı ölçülebilir. Bir alevin elektrik direnci çok yüksektir (1012 ohm gibi) ve meydana gelen akım da önemsizdir; bu akım ancak bir elektrometre ile ölçülebilir.
Karbon bileşiklerinin alevdeki iyon sayısı, alevde indirgenen karbon atomlarının sayısı ile orantılıdır; karbonil, alkol ve amin gibi fonksiyonel gruplar çok az iyonlaşırlar veya hiç iyon vermezler.
Ölçüm sinyali ile numune gazındaki hidrokarbon konsantrasyonu arasındaki korelasyonlar, herhangi bir hidrokarbon içermeyen veya hidrokarbon konsantrasyonu tam olarak bilinen kalibrasyon gazları ile referans ölçümler yapılarak belirlenir.
FID ölçüm teknolojisinde, yakıt gazı alevinin sürekliliği büyük önem arz etmektedir. Alevin sönmesi durumunda otomatik olarak yeniden ateşlenen, ateşlememe durumunda ise dedektör yapısının zarar görmemesi için gaz beslemesinin otomatik olarak kapatıldığı teknolojiler tercih edilmelidir. Aynı zamanda basınçların ve akışların optimize edilmiş ve istikrarlı bir şekilde ayarlanması son derece önemlidir. Yüksek kaliteli basınç regülatörleri ve yardımcı diğer ekipmanlar sayesinde optimize edilmiş basınç ve akış istikrarı sağlanabilmektedir.
FID analizörlerinin kullanıldığı örnek uygulamalar; enerji santralleri, çimento fabrikaları, kimya fabrikaları, hava ayrıştırma tesisleri, özel gaz üretim tesisleri, hidrokarbon saflık kontrolleri, demir – çelik endüstrisi, otomotiv endüstrisi, kalite ve AR-GE uygulamaları olarak çeşitlendirilebilir.
Ürün portföyümüzde, FID ölçüm teknolojisi ile çalışan Siemens Fidamat 6 THC analizörü, toplam hidrokarbon içeriğinin belirlenebilmesi için üretilen bir analizördür. Analizörün çalışma fonksiyonu şu şekildedir;
1) Burada sarı, yeşil ve mor renk ile gösterilen numune gaz molekülleri, yüksek basınç altında Fidamat 6'ya verilir veya yerleşik ısıtmalı diyafram pompası tarafından çekilir. Ardından, tıkanmaya dayanıklı, erimiş silika sınırlayıcı yoluyla alev iyonizasyon dedektörüne geçer.
2) Dedektörde, numune gazındaki hidrokarbonlar patlayıcı bir gaz alevinde yakılır. Yanma sayesinde, organik olarak bağlı hidrokarbonlar iyonize edilir. Açığa çıkan iyonlar, iki elektrot arasındaki gerilim ile bir akım akışına dönüştürülür ve oldukça hassas bir amplifikatör kullanılarak ölçülür.
3) Ölçülen akım, numune gazdaki organik olarak bağlı karbon atomlarının miktarı ile orantılıdır.
Siemens Fidamat 6 THC analizörünün başlıca avantajları şu şekilde sıralanabilir;
- Ölçüm aralığı 0 ... 10 ppm seviyelerinden %100 hacme kadar ölçüm yapabilme (isteğe bağlı),
- Numune gaz içerisindeki farklı gazlara karşı son derece düşük çapraz hassasiyet,
- EN 12619 standardının gerekliliklerine uygun yanıt faktörleri,
- Düşük yanma havası tüketimi,
- Oksijenin ölçülen değer üzerindeki düşük etkisi.
Ürün portföyümüzde yer alan Siemens Fidamat 6 THC analizörü hakkında detaylı bilgi almak ve talep oluşturmak için lütfen bizimle iletişime geçiniz.
Set Teknik Emniyet ve Çevre Teknolojileri A.Ş. olarak; Gaz Algılama Sistemleri, Proses Gaz Analiz Sistemleri, Sürekli Emisyon Ölçüm Sistemleri, Endüstriyel İş Güvenliği Ekipmanları ve Yanma Teknolojileri konularında, 2004 yılından bu yana her geçen gün geliştirerek bugüne taşıdığımız satış ve teknik destek tecrübemiz ve tamamı Türkiye ve Avrupa normlarına uyumlu ürünlerimiz ile mühendislik çözümleri sunmaktayız.
Paylaş: