ابزار دقیق
توان صنعت فرتاک

سیستم های آنالایزر و تجهیزات جانبی

به‌طور کلی آنالايزرها تجهیزاتی هستند که مقدار و خلوص يك ماده را در یک تركيب بر اساس خواص شیمیایی و فیزیکی آن، مورد اندازه‌گیری قرار می‌دهند.

در صورتی‌که در فرآیند تولید نیاز به سنجش دائمی ماده‌ای خاص احساس شود از آنالایزرهای آنلاین استفاده می‌شود که در مسیر جریان ماده قرار گرفته و اطلاعات را به صورت مداوم به اتاق‌های کنترل مخابره می‌کنند.

این درصورتی است که گاهی به دلیل حساسیت و دقت بالای مورد نیاز و یا عدم نیاز به انجام آزمایش های مداوم، ماده مربوطه ابتدا با طی کردن روند آماده سازی به نمونه ای قابل سنجش در آزمایشگاه در آمده و سپس توسط آنالایزر های Offline مورد بررسی قرار گیرد.
در این بخش به معرفی چند آنالایزر پرکاربرد و ادوات و تجهیزات مربوط به آن‌ها می‌پردازیم.

آنالایزر Analyser
آنالایزرهای گاز

عموماً دستگاه‌های آنالایزر گاز برای پایش یک یا چند گاز مشخص ساخته می‌شوند و آنالایزر جامعی که تمام گازهای هدف را پوشش دهد وجود ندارد؛ لذا گازهایی که اصول اندازه‌گیری آن‌ها یکسان است و کاربرد مشابه هم دارند در یک سیستم گنجانده می‌شوند.

تمامی آنالایزرهای گازی بر اساس دو روش ذیل به سیال‌گازی دسترسی پیدا می‌کنند، که عموما روش اول کاربرد بیشتری در سنجش گازهای کنترل و فرآیندی دارد

  • روش استخراجی Extractive: از طریق نمونه برداری مقداری سیال از خط اصلی جدا و به سمت آنالایزر هدایت می‌شود.
  • روش درون پروسه In-Situ: آنالایزر بر روی خط نصب می‌شود و مستقیماً با تمام سیال در تماس است.

آنالیز گاز باعث افزایش راندمان، ایمنی، توان عملیاتی، کیفیت محصول و مطابقت بیشتر با استانداردهای محیط زیست می‌شود. تجزیه و تحلیل گاز می‌تواند از فناوری‌های مختلفی مانند موارد ذیل استفاده نماید:

 

  • طیف سنج لیزر قابل تنظیم (Tunable Diode Laser Spectrometers)
  • کروماتوگرافی گازی فرآیند (Process Gas Chromatography)
  • آنالایزر اکسیژن (Oxygen Analyzer)
  • آنالایزر تراکم گاز / خلوص هیدروژن (Gas Density / Hydrogen Purity Analyzer)
  • آنالایزر های گاز مادون قرمز بدون پراکندگی (Non-Dispersive Infrared Gas Analyzer)
  • کالری سنج گاز (Gas Calorimeter)
آنالایزرهای مایع

در صنایع مختلف آنالایزرهای مایع برای نظارت بر حفظ محیط زیست، کنترل کیفیت محصولات در بخش فرآیند، بهینه‌سازی محصول خروجی واحد صنعتی و از همه مهم‌تر ایمنی فردی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در طراحی سیستم های آنالایزر مایعات، طیف وسیعی از سنسورهای اندازه‌گیری جهت مواردی همچون میزان اسیدی یا بازی بودن یک محلول، هدایت الکتریکی، اکسیژن محلول در آب، PH، کدورت سنج، سدیم و… قابل ارائه می‌باشند.
این سنسورها با تنوع در روش‌های اندازه‌گیری، قابل استفاده در فرآیندهایی مانند تصفیه خانه‌های آب و فاضلاب، صنایع شیمیایی، صنایع پتروشیمی، صنایع چوب و کاغذ، صنایع دارویی و بهداشتی و … می‌باشند.

در ذیل به مهم‌ترین آنالایزرهای مایع و متداول‌ترین روش‌های مرسوم اشاره شده است:

  • آنالایزرهای pH و ORP (pH and ORP Analyzers)
  • آنالایزرهای رسانایی (Conductivity Sensor)
  • آنالیزرهای اکسیژن نامحلول (Dissolved Oxygen Analyzers)
  •  آنالایزرهای کدورت سنج (Turbidity Analyzers)
  •  آنالیزرهای کلر، MLSS، چگالی مایع، رطوبت سنج و …
کروماتوگرافی گازی فرآیند Process Gas Chromatography (PGC)

کروماتوگرافی از جمله مهم‌ترین روش‌های جداسازی و شناسایی اجزا ترکیبات مختلف می‌باشد که انواع مختلف دارد. در کروماتوگرافی دو فاز ثابت و متحرک بر اساس نوع فاز متحرک که همان ماده‌ی مورد بررسی را نیز شامل می‌شود وجود دارد،

کروماتوگرافی به دو دسته کلی کروماتوگرافی مایع و کروماتوگرافی گازی تقسیم می‌گردد.
در روش آنالیز GC یا کروماتوگرافی گازی، فاز گازی متحرک که به آن گاز حامل نیز می‌گویند یک گاز بی‌اثر مانند هلیوم، نیتروژن، آرگون و دی‌اکسید کربن است. فاز ساکن هم جسمی جامد جاذب یا لایه نازکی از یک مایع غیر فرار است که بر روی دیواره داخلی ستون یا به صورت پوششی روی سطح گلوله‌های شیشه‌ای یا فلزی قرار داده شده ‌است.

بخش‌های مهم دستگاه کروتوگرافی گازی فرآیند به‌شرح ذیل می‌باشد:

  • گاز حامل (Carrier Gas)
  • بخش تزریق نمونه (Sample Injector)
  • دتکتور یا آشکار ساز دستگاه GC

دتکتورهای بسیاری در کروماتوگرافی گازی مورد استفاده قرار می گیرند. دتکتورهای مختلف انتخاب‌پذیری‌های مختلفی نسبت به نمونه‌های مختلف دارند. انتخاب یک دتکتور بدون انتخاب‌پذیری به همه‌ی ترکیبات بجز گاز حامل پاسخ می‌دهد.

انواع دتکتور در کروماتوگرافی گازی

  • دتکتور FID (Flame Ionization Detector): در تشخیص ترکیبات کربن‌دار رایج ترین نوع دتکتور در کروماتوگرافی گازی
  • دتکتور NPD (Nitrogen Phosphorous Detector): برای تشخیص ترکیبات نیتروژن و فسفر دار
  • دتکتور ECD (Electron Capture detector): برای آنالیز ترکیبات هالوژن‌دار
  • دتکتور طیف‌سنج جرمی (Mass Spectrometer): برای تشخیص نمونه‌های مجهول
  • دتکتور (TCD (Thermal conductivity Detector: برای تشخیص کلیه ترکیبات آلی و معدنی
سیستم پایش آلاینده‌های محیط زیست

پایش و مهار فرآیند و مقادیر گازهای خروجی از دودکش‌ها در تمامی فرآیندهای شیمیایی، پتروشیمی، پالایشگاهی و نیروگاهی، بدون سیستم‌های آنالیز ترکیبات شیمیایی امکان پذیر نمی‌باشد.

کنترل فرآیند، بهبود کیفیت فرآورده، حفظ محیط زیست و ایمنی فرآیندها با آنالایزرها بدست می‌آید.
امروزه، سیستم مانیتورینگ و پایش مداوم آلاینده‌های خروجی از دودکش مراکز صنعتی و تولیدی مطابق با استانداردهای بین‌المللی TUV و MCERT جزء یکی از الزامات زیست‌محیطی به شمار می‌آید.
اندازه‌گیری میزان گازهای خروجی از دودکش به دلایل متعددی از جمله پاسخ به الزامات قانونی، ملاحظات ایمنی، مانیتورینگ فرآیند و کاهش هزینه‌ها انجام می‌شود.
استفاده صحیح از سیستم های‌پایش آنلاین علاوه بر برآورده نمودن الزامات قانونی باعث کنترل محصولات، افزایش راندمان و بهره‌وری و اقتصادی شدن تولید خواهد شد.
سیستم‌های مذکور قابلیت اندازه‌گیری پارامترهای ذیل به صورت آنلاین را دارا می‌باشد:
H2S – SO2 – O2- CO- CO2- NOX – THC (Total hydrocarbon) – – دبی – دما