El amoníaco es un gas que es fácilmente soluble en agua. Existen varios métodos de detección comunes, pero el amoníaco es tóxico y corrosivo. Actualmente, la medición se realiza principalmente utilizando el método de medición directa TDLAS. TDLAS es esencialmente una tecnología de análisis de absorción espectral. Utiliza las características de absorción selectiva de las moléculas de gas a láseres de longitud de onda específica y obtiene la concentración de gas analizando los cambios en la intensidad de absorción del láser. El método de absorción espectral TDLAS puede medir directamente la concentración de gas amoníaco y puede lograr mediciones de % a PPm.
La tecnología TDLAS es una tecnología de absorción espectral de alta resolución. La atenuación de la intensidad de la luz a medida que el láser atraviesa el gas medido se puede expresar mediante la Ley de Lambert-Beer. En la fórmula, IV, 0, IV representan el láser con frecuencia V, el incidente y el láser que atraviesa el gas con presión P, concentración X y trayectoria óptica L; S(T) representa la intensidad de la línea de absorción; la función lineal g(v-v0) representa la forma de la línea de absorción. La absorción de gas es generalmente pequeña, y estas relaciones indican que cuanto mayor sea la concentración de gas, mayor será la atenuación de la luz. Por lo tanto, la concentración del gas se puede medir midiendo la atenuación del láser por el gas.
El principio del analizador de gas láser se basa en los principios de la espectroscopía láser y la absorción óptica. Su proceso de trabajo se puede dividir en los siguientes pasos clave:
Fuente láser: El analizador de gas láser utiliza un haz láser coherente monocromático como fuente de luz. La atenuación de la intensidad de la luz del haz láser que atraviesa el gas medido se puede expresar mediante la Ley de Lambert-Beer. En la fórmula, IV, 0, IV representan el láser con frecuencia V, el incidente y el láser que atraviesa el gas con presión P, concentración X y trayectoria óptica L; S(T) representa la intensidad de la línea de absorción; la función lineal g(v-v0) representa la forma de la línea de absorción. La absorción de gas es generalmente pequeña, y estas relaciones indican que cuanto mayor sea la concentración de gas, mayor será la atenuación de la luz. Por lo tanto, la concentración del gas se puede determinar midiendo la atenuación del láser por el gas.
Procesamiento de datos del analizador de gas láser: El analizador calcula la relación entre la intensidad de luz absorbida y la intensidad de luz no absorbida para determinar la concentración de la molécula objetivo.
En industrias como la metalurgia, la coquización, la energía y el cemento que utilizan biomasa como combustible, la eliminación de óxidos de nitrógeno de los gases de combustión y la prevención de la contaminación ambiental han sido reconocidas por la gente, y también es un problema desafiante. La eliminación de óxidos de nitrógeno (desnitrificación) se divide principalmente en dos procesos principales: SCR y SNCR. Los medicamentos necesarios para operar SCR y SNCR son amoníaco y urea (la razón principal para usar urea es que se puede almacenar y usar cuando sea necesario, y la urea todavía se descompone en amoníaco para su uso). Al monitorear la eficiencia de las operaciones SCR y SNCR, se debe adoptar un sistema de análisis en línea de gas amoníaco para controlar el consumo de agua amoniacal a través del sistema de análisis de gas amoníaco.
El monitoreo del escape de amoníaco de la salida SCR es de gran importancia. Durante el proceso de desnitrificación, el consumo de amoníaco se encuentra en una relación estequiométrica química de 0.8 a 1.2 con la cantidad total de NOx. Por lo tanto, controlar la cantidad de inyección de amoníaco será muy importante; la cantidad de inyección de amoníaco debe tener suficiente NH3 para reaccionar con NOx para reducir la emisión de NOx y cumplir con los requisitos de emisión de la fuente de contaminación; y evitar inyectar NH3 excesivo en el gas de combustión, lo que no solo aumenta la corrosión, acorta la vida útil del catalizador SCR, sino que también contamina el polvo de humo y aumenta la deposición de sales de amoníaco en el precalentador de aire, y aumenta la emisión de NH3 a la atmósfera.
Detección de escape de amoníaco NH3 en el proceso de desnitrificación. La desnitrificación de gases de combustión se refiere a la reducción de NOX a N2 para eliminar NOX de los gases de combustión. Los procesos principales para la desnitrificación son: desnitrificación SCR y desnitrificación SNCR. La tecnología de desnitrificación SCR es un método de reducción catalítica selectiva. En presencia de un catalizador (la tecnología de desnitrificación SNCR es un método de reducción no catalítica selectiva, sin catalizador y a alta temperatura), el gas amoníaco derivado de la descomposición de amoníaco líquido o urea se utiliza como agente reductor para reducir los óxidos de nitrógeno y el agua en el gas de combustión. Durante el proceso de reducción, el escape de amoníaco causado por agentes reductores residuales es inevitable. El amoníaco escapado forma fácilmente bisulfato de amonio con SO3 en el gas de combustión, como el bisulfato de amonio, que tiene una fuerte adherencia, corrosividad, sólidos similares al alquitrán, causando corrosión, bloqueo y acumulación de polvo en el precalentador de aire, afectando el efecto de eliminación de polvo. Incluso puede dañar el equipo de eliminación de polvo aguas abajo; al mismo tiempo, significa un aumento en el consumo de amoníaco líquido/urea, reduciendo los beneficios económicos del dispositivo de desnitrificación; el gas amoníaco restante se descarga a la atmósfera, causando contaminación secundaria de la atmósfera.
Por lo tanto, la detección de amoníaco escapado durante el proceso de nitrificación inversa es de gran importancia para optimizar el control de la inyección de amoníaco y reducir las emisiones de contaminantes.
En industrias que utilizan biomasa como combustible, como la metalurgia, la coquización, la generación de energía y el cemento, se ha reconocido la importancia de eliminar los óxidos de nitrógeno de los gases de combustión y prevenir la contaminación ambiental. También es un problema desafiante. Los procesos más comunes para eliminar los óxidos de nitrógeno (desnitrificación) son SCR y SNCR. Para operar SCR y SNCR, los reactivos requeridos son amoníaco y urea (la urea se usa principalmente porque está fácilmente disponible y, cuando se usa, todavía se descompone en amoníaco para su uso). Para monitorear la eficiencia de SCR y SNCR, se debe usar un sistema de análisis en línea de amoníaco para controlar el consumo de agua amoniacal.
El monitoreo del escape de amoníaco en la salida SCR es de gran importancia. Durante el proceso de desnitrificación, la relación estequiométrica del consumo de amoníaco con la cantidad total de NOx debe estar entre 0.8 y 1.2. Por lo tanto, controlar la cantidad de amoníaco inyectado es muy importante. La cantidad de amoníaco inyectado debe ser suficiente para reaccionar con NOx para reducir las emisiones de NOx y cumplir con los requisitos de emisión de la fuente de contaminación. Al mismo tiempo, es necesario evitar inyectar cantidades excesivas de NH3 en el gas de combustión. La inyección excesiva de amoníaco no solo aumenta la corrosión, acorta la vida útil del catalizador SCR, sino que también contamina el polvo de combustión, aumenta la deposición de sales de amoníaco en el precalentador de aire y aumenta las emisiones de NH3 a la atmósfera.
Detección de escape de amoníaco en el proceso de desnitrificación. La desnitrificación de gases de combustión se refiere a la reducción del NOx generado a N2, eliminando así el NOx de los gases de combustión. Los procesos más comunes son la desnitrificación SCR y la desnitrificación SNCR. La tecnología de desnitrificación SCR es un método de reducción catalítica selectiva. En presencia de un catalizador (la tecnología de desnitrificación SNCR es un método de reducción no catalítica selectiva, que ocurre sin catalizador y a altas temperaturas), el amoníaco descompuesto de amoníaco líquido o urea se utiliza como agente reductor para reducir los óxidos de nitrógeno en el gas de combustión a nitrógeno y agua. Durante el proceso de reducción, el escape de amoníaco causado por agentes reductores residuales es inevitable. El amoníaco escapado forma fácilmente bisulfato de amonio con SO3 en el gas de combustión. El bisulfato de amonio es un sólido altamente adhesivo, corrosivo y similar al alquitrán que causa corrosión, bloqueo y acumulación de polvo en el precalentador de aire, afectando la eficiencia de eliminación de polvo. Incluso puede dañar los equipos de eliminación de polvo aguas abajo. Al mismo tiempo, significa un aumento en el consumo de amoníaco líquido/urea, lo que reduce la eficiencia económica de la unidad de desnitrificación. El amoníaco restante se descarga a la atmósfera, causando contaminación secundaria del aire.
Por lo tanto, la detección de escape de amoníaco durante la desnitrificación es de gran importancia para optimizar el control de la inyección de amoníaco y reducir las emisiones de contaminantes.
