Tutto il gas naturale, biometano compreso, contiene umidità (e quindi una percentuale di ossigeno) che deve essere misurata e opportunamente ridotta.
La misurazione dell’umidità è fondamentale per i produttori di biometano, poiché è necessaria per soddisfare le specifiche di qualità e proteggere i gasdotti dalla corrosione.
I falsi positivi in queste misurazioni sono molto costosi: il biometano non può essere consegnato al gestore di rete se è troppo “umido”.
Come fare, allora, per verificare che il biometano prodotto rispetti le norme e sia di altissima qualità? Con gli analizzatori TDLAS H2O - i migliori sul mercato - proposti da Endress+Hauser.
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Nel processo di produzione del biometano, come sappiamo, il gas deve essere purificato e sottoposto alla fase di upgrading, poiché contiene elevati livelli di contaminanti solidi e liquidi. Questa è una sfida per la misurazione dell’umidità, poiché i contaminanti danneggiano alcuni sensori di umidità e hanno un effetto di interferenza che deve essere evitato.
La spettroscopia di assorbimento laser a diodi sintonizzabili (TDLAS) è una tecnologia introdotta nell'industria del gas naturale più di un decennio fa, di cui Endress+Hauser è pioniera.
La natura robusta degli analizzatori TDLAS ha permesso di utilizzarli nei gasdotti senza bisogno di grande manutenzione, senza nessuna interferenza e senza effetti dannosi generati da glicole, metanolo, ammina, H2S, umidità e altri elementi. Dalla sua introduzione, questa tecnologia ha dimostrato la sua affidabilità in migliaia di installazioni in tutto il mondo.
Gli analizzatori TDLAS H2O di Endress+Hauser basati sulla tecnologia TDLAS non richiedono taratura in campo, e la calibrazione è stabile per tutta la vita utile dell’analizzatore. La convalida della concentrazione di H2O è semplice da eseguire: gli analizzatori sono dotati di connessioni per gas di convalida, per accettare miscele binarie contenenti H2O.
L’analizzatore di gas J22 si avvale della tecnologia brevettata TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy - spettroscopia di assorbimento laser a diodi sintonizzabili) per fornire una misura accurata della quantità di acqua (H2O) nel gas naturale. Dotato delle affidabili capacità diagnostiche della Heartbeat Technology™, l'analizzatore J22 determina la concentrazione di un gas senza entrare in contatto fisico con i flussi. Diagnostica avanzata e algoritmi di misurazione superiori differenziano l'analizzatore J22, garantendo la massima disponibilità dell'analizzatore.
L’analizzatore J22 funziona nel vicino infrarosso ad onde corte. Ogni spettrometro è composto da una sorgente di luce a diodo modulabile, una cella del campione e un rilevatore configurato specificatamente per consentire misure altamente sensibili di un particolare componente presente tra i costituenti della fase gassosa in un flusso.
Poiché la misura viene eseguita senza contatto con il gas, il risultato è molto più veloce, più preciso e significativamente più affidabile rispetto a quello ottenuto con i tradizionali sensori basati sul contatto, che sono soggetti a contaminazione.
Lo spettrometro è controllato da un’elettronica basata su microprocessore con software incorporato che include algoritmi avanzati di funzionamento ed elaborazione dati.
Un sistema di condizionamento del campione (SCS - Sample Conditioning System) è disponibile come opzione. L’SCS è stato progettato appositamente per fornire un gas campione rappresentativo del flusso presente nel processo al momento del campionamento.
L'analizzatore di base è composto da:
1. Controller, che include alimentazione, IUM (Interfaccia Uomo Macchina: server Web e display a 4 righe retroilluminato), elettronica di comunicazione e di controllo della misura;
2. Piastra di montaggio (opzionale)
3. Testa ottica, che include laser, controllo della temperatura del laser, rilevatore, finestra, sensori di pressione e temperatura, elettronica della testina ottica.
4. Cella del campione e specchio. Il gas campione viene fatto passare nella cella di misura, dove il raggio laser passa attraverso il gas stesso riflettendosi sullo specchio piatto in fondo alla cella e raggiungendo il rilevatore.
Il dispositivo J22 viene offerto come analizzatore autonomo, con il sistema di condizionamento del campione oppure all'interno di un box chiuso, che consente di montare facilmente l'apparecchio su una parete, su una struttura Unistrut oppure su un palo e offre un ambiente protetto per l'SCS e lo spettrometro.
L'analizzatore J22 di Endress+Hauser soddisfa i requisiti legali di tutte le direttive UE applicabili. Queste sono elencate, insieme agli standard applicati, nella relativa Dichiarazione di conformità UE. Con l’applicazione del marchio CE Endress+Hauser conferma l'esito positivo del test effettuato sul dispositivo. Il dispositivo di misurazione è anche certificato per l'uso in aree pericolose.
Nell’immagine si vede uno spaccato dello spettrometro J22:
1: interfaccia utente
2: testa ottica (il laser, il rilevatore e il TEC sono alloggiati dietro la finestra ottica)
3: sensore di pressione e temperatura
4: percorso del laser (raggio a 2 passaggi con un riflesso sullo specchio piatto)
5: specchio piatto
L’analizzatore di gas J22 può essere integrato in qualsiasi sistema di gestione degli asset dell'impianto, fornendo informazioni affidabili per ottimizzare i processi di misurazione nella produzione di biometano. La piattaforma dell'analizzatore offre opzioni operative versatili, utilizzando il concept standardizzato di Endress+Hauser.
+ Qualità: i migliori TDLAS sul mercato per la gestione dell'umidità nei gas
+ Affidabilità: la tecnologia Heartbeat™ garantisce un controllo ed una gestione ottimizzata della operatività
+ Manutenzione: gli interventi su elettronica, ottica e sampling system sono stati
resi più semplici, modularizzando e riducendo il numero dei componenti
+ No sprechi e/o ricircoli: migliori prestazioni analitiche, maggiore affidabilità,
manutenzione semplificata significano minori tempi di fuori servizio, ma soprattutto una
migliore performance globale
+ Performance: risposta veloce alle variazioni di concentrazione e accuratezza della misura
garantiscono una reale disponibilità del segnale 24/7 anche nelle condizioni più difficili
+ Sicurezza, salute, ambiente: conformità con le normative antideflagranti, hardware ottimizzato e riciclabile, assenza di bombole gas campione significano sicurezza operativa e migliore compatibilità ambientale
In conclusione, la riduzione dell’umidità nel biometano è fondamentale per garantire la qualità del gas e proteggere l'integrità dei gasdotti. Gli analizzatori H2O TDLAS di Endress+Hauser rappresentano la soluzione ideale per questa sfida, offrendo una tecnologia affidabile e all'avanguardia per monitorare con precisione la presenza di acqua e garantire il rispetto delle specifiche di qualità del gas. Con la loro capacità di integrazione nei sistemi di gestione degli asset degli impianti e le opzioni operative versatili, gli analizzatori di Endress+Hauser si confermano essenziali per ottimizzare i processi di produzione di biometano e garantire una consegna continua e di qualità.
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