L'ammoniaca è un gas facilmente solubile in acqua. Esistono vari metodi di rilevamento comuni, ma l'ammoniaca è tossica e corrosiva. Attualmente, la misurazione viene eseguita principalmente utilizzando il metodo di misurazione diretta TDLAS. TDLAS è essenzialmente una tecnologia di analisi dell'assorbimento spettrale. Utilizza le caratteristiche di assorbimento selettivo delle molecole di gas a laser di lunghezza d'onda specifica e ottiene la concentrazione del gas analizzando le variazioni dell'intensità di assorbimento del laser. Il metodo di assorbimento spettrale TDLAS può misurare direttamente la concentrazione di gas ammoniaca e può ottenere misurazioni da % a PPm.
La tecnologia TDLAS è una tecnologia di assorbimento spettrale ad alta risoluzione. L'attenuazione dell'intensità luminosa mentre il laser attraversa il gas misurato può essere espressa dalla Legge di Lambert-Beer. Nella formula, IV, 0, IV rappresentano il laser con frequenza V, l'incidente e il laser che attraversa il gas con pressione P, concentrazione X e percorso ottico L; S(T) rappresenta l'intensità della linea di assorbimento; la funzione lineare g(v-v0) rappresenta la forma della linea di assorbimento. L'assorbimento del gas è generalmente piccolo e queste relazioni indicano che maggiore è la concentrazione del gas, maggiore è l'attenuazione della luce. Pertanto, la concentrazione del gas può essere misurata misurando l'attenuazione del laser da parte del gas.
Il principio dell'analizzatore di gas laser si basa sui principi della spettroscopia laser e dell'assorbimento ottico. Il suo processo di lavoro può essere suddiviso nei seguenti passaggi chiave:
Sorgente laser: L'analizzatore di gas laser utilizza un fascio laser monocromatico coerente come sorgente luminosa. L'attenuazione dell'intensità luminosa del fascio laser che attraversa il gas misurato può essere espressa dalla Legge di Lambert-Beer. Nella formula, IV, 0, IV rappresentano il laser con frequenza V, l'incidente e il laser che attraversa il gas con pressione P, concentrazione X e percorso ottico L; S(T) rappresenta l'intensità della linea di assorbimento; la funzione lineare g(v-v0) rappresenta la forma della linea di assorbimento. L'assorbimento del gas è generalmente piccolo e queste relazioni indicano che maggiore è la concentrazione del gas, maggiore è l'attenuazione della luce. Pertanto, la concentrazione del gas può essere determinata misurando l'attenuazione del laser da parte del gas.
Elaborazione dati dell'analizzatore di gas laser: L'analizzatore calcola il rapporto tra l'intensità luminosa assorbita e l'intensità luminosa non assorbita per determinare la concentrazione della molecola target.
In settori come la metallurgia, la cokeria, l'energia e il cemento che utilizzano la biomassa come combustibile, la rimozione degli ossidi di azoto dai gas di combustione e la prevenzione dell'inquinamento ambientale sono state vivamente riconosciute dalle persone, ed è anche un problema impegnativo. La rimozione degli ossidi di azoto (denitrificazione) è principalmente divisa in due processi principali: SCR e SNCR. I farmaci richiesti per il funzionamento di SCR e SNCR sono ammoniaca e urea (il motivo principale per cui si usa l'urea è che può essere immagazzinata e utilizzata quando necessario, e l'urea si decompone ancora in ammoniaca per l'uso). Quando si monitora l'efficienza delle operazioni SCR e SNCR, è necessario adottare un sistema di analisi online del gas ammoniaca per controllare il consumo di acqua ammoniacale attraverso il sistema di analisi del gas ammoniaca.
Il monitoraggio della fuga di ammoniaca dall'uscita SCR è di grande significato. Durante il processo di denitrificazione, il consumo di ammoniaca è in un rapporto stechiometrico chimico da 0,8 a 1,2 con la quantità totale di NOx. Pertanto, il controllo della quantità di iniezione di ammoniaca sarà molto importante; la quantità di iniezione di ammoniaca deve avere abbastanza NH3 per reagire con NOx per ridurre le emissioni di NOx e soddisfare i requisiti di emissione della fonte di inquinamento; ed evitare di iniettare eccessiva NH3 nei gas di combustione, il che non solo aumenta la corrosione, accorcia la durata del catalizzatore SCR, ma inquina anche la polvere di fumo e aumenta la deposizione di sali di ammonio nel preriscaldatore d'aria, e aumenta le emissioni di NH3 nell'atmosfera.
Fuga di ammoniaca nel processo di denitrificazione Rilevamento NH3 La denitrificazione dei gas di combustione si riferisce alla riduzione di NOX a N2 per rimuovere NOX dai gas di combustione. I processi principali per la denitrificazione sono: denitrificazione SCR e denitrificazione SNCR. La tecnologia di denitrificazione SCR è un metodo di riduzione catalitica selettiva. In presenza di un catalizzatore (la tecnologia di denitrificazione SNCR è un metodo di riduzione non catalitica selettiva, senza catalizzatore e ad alta temperatura), il gas ammoniaca derivato dalla decomposizione di ammoniaca liquida o urea viene utilizzato come agente riducente per ridurre gli ossidi di azoto e l'acqua nei gas di combustione. Durante il processo di riduzione, la fuga di ammoniaca causata da agenti riducenti residui è inevitabile. L'ammoniaca sfuggita forma facilmente bisolfato di ammonio con SO3 nei gas di combustione. Ad esempio, il bisolfato di ammonio, che ha forte adesione, corrosività, solidi simili al catrame, causa corrosione, blocco e accumulo di polvere nel preriscaldatore d'aria, influenzando l'effetto di rimozione della polvere. Può persino danneggiare l'attrezzatura di rimozione della polvere a valle; allo stesso tempo, significa un aumento del consumo di ammoniaca liquida/urea, riducendo i benefici economici del dispositivo di denitrificazione; il gas ammoniaca rimanente viene scaricato nell'atmosfera, causando inquinamento secondario dell'atmosfera.
Pertanto, il rilevamento dell'ammoniaca sfuggita durante il processo di nitrificazione inversa è di grande significato per ottimizzare il controllo dell'iniezione di ammoniaca e ridurre le emissioni inquinanti.
Nei settori che utilizzano la biomassa come combustibile, come la metallurgia, la cokeria, la produzione di energia e il cemento, l'importanza della rimozione degli ossidi di azoto dai gas di combustione e della prevenzione dell'inquinamento ambientale è stata vivamente riconosciuta. È anche un problema impegnativo. I processi più diffusi per la rimozione degli ossidi di azoto (denitrificazione) sono SCR e SNCR. Per operare SCR e SNCR, i reagenti richiesti sono ammoniaca e urea (l'urea è utilizzata principalmente perché è facilmente disponibile e, quando utilizzata, si decompone ancora in ammoniaca per l'uso). Per monitorare l'efficienza di SCR e SNCR, è necessario utilizzare un sistema di analisi online dell'ammoniaca per controllare il consumo di acqua ammoniacale.
Il monitoraggio della fuga di ammoniaca all'uscita SCR è di grande significato. Durante il processo di denitrificazione, il rapporto stechiometrico del consumo di ammoniaca rispetto alla quantità totale di NOx dovrebbe essere compreso tra 0,8 e 1,2. Pertanto, il controllo della quantità di ammoniaca iniettata è molto importante. La quantità di ammoniaca iniettata deve essere sufficiente a reagire con NOx per ridurre le emissioni di NOx e soddisfare i requisiti di emissione della fonte di inquinamento. Allo stesso tempo, è necessario evitare di iniettare quantità eccessive di NH3 nei gas di combustione. L'iniezione eccessiva di ammoniaca non solo aumenta la corrosione, accorcia la durata del catalizzatore SCR, ma contamina anche la polvere di fumo, aumenta la deposizione di sali di ammonio nel preriscaldatore d'aria e aumenta le emissioni di NH3 nell'atmosfera.
Rilevamento della fuga di ammoniaca nel processo di denitrificazione La denitrificazione dei gas di combustione si riferisce alla riduzione di NOx generato a N2, rimuovendo così NOx dai gas di combustione. I processi più diffusi sono la denitrificazione SCR e la denitrificazione SNCR. La tecnologia di denitrificazione SCR è un metodo di riduzione catalitica selettiva. In presenza di un catalizzatore (la tecnologia di denitrificazione SNCR è un metodo di riduzione non catalitica selettiva, che avviene senza catalizzatore e ad alte temperature), l'ammoniaca decomposta da ammoniaca liquida o urea viene utilizzata come agente riducente per ridurre gli ossidi di azoto nei gas di combustione ad azoto e acqua. Durante il processo di riduzione, la fuga di ammoniaca causata da agenti riducenti residui è inevitabile. L'ammoniaca sfuggita forma facilmente bisolfato di ammonio con SO3 nei gas di combustione. Il bisolfato di ammonio è un solido altamente adesivo, corrosivo, simile al catrame, che causa corrosione, blocco e accumulo di polvere nel preriscaldatore d'aria, influenzando l'efficienza di rimozione della polvere. Può persino danneggiare le apparecchiature di rimozione della polvere a valle. Allo stesso tempo, significa un aumento del consumo di ammoniaca liquida/urea, riducendo l'efficienza economica dell'unità di denitrificazione. L'ammoniaca rimanente viene scaricata nell'atmosfera, causando inquinamento secondario dell'aria.
Pertanto, il rilevamento della fuga di ammoniaca durante la denitrificazione è di grande significato per ottimizzare il controllo dell'iniezione di ammoniaca e ridurre le emissioni inquinanti.
