Hybride Gasanalysesysteme für explosionsgefährdete Industrieumgebungen

Emerson hat den Rosemount QX1400 auf den Markt gebracht, einen hybriden Gasanalysator, der für die kontinuierliche Überwachung der Erdgasqualität und für kontinuierliche Emissionsüberwachungssysteme (CEMS) entwickelt wurde. Das Gerät nutzt duale Messtechnologien zur Unterstützung regulierter Anwendungen in der Chemie-, Petrochemie- und Flüssigerdgas-Industrie (LNG).

Hybride spektroskopische und paramagnetische Detektion
Der Analysator misst bis zu vier Gase gleichzeitig, indem er zwei verschiedene Detektionsmechanismen in einer einzigen Plattform kombiniert. Der Sauerstoffgehalt (O2) wird mittels paramagnetischer Detektion gemessen, einer Methode, die für die Bewertung der Wasserstoffreinheit, der Ethylenreinheit sowie für Prozesse zur Abscheidung, Nutzung und Speicherung von Kohlenstoff (CCUS) erforderlich ist. Bei anderen Gasen, einschließlich Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO2), Stickoxiden (NO, NO2), Schwefeldioxid (SO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O), stützt sich das System auf die direkte Absorptionsspektroskopie mit Quantenkaskadenlasern. Diese laserbasierte Technik bietet eine hohe Selektivität, um spezifische Gasströme zu isolieren und Echtzeit-Konzentrationsdaten in komplexen Gasgemischen zu generieren.

Zertifizierungen für explosionsgefährdete Bereiche und Einsatz
Die wichtigste betriebliche Neuerung des Geräts besteht in seiner Fähigkeit, in explosionsgefährdeten Bereichen zu arbeiten, ohne dass eine zusätzliche Schutzinfrastruktur wie extern gespülte oder druckfeste Gehäuse erforderlich ist. Das System verfügt derzeit über die Zertifizierungen ATEX II 2G Ex d IIB H2 T4 und IECEx Ex db IIB+H2 T4 Gb. Die nordamerikanische Zertifizierung für Class 1, Division 2, Groups B, C, D und T4 wird bis Ende 2026 erwartet.

Da keine schweren Schutzgehäuse benötigt werden, können Ingenieure den Analysator näher an der physischen Probenahmestelle installieren. Diese räumliche Nähe verringert die Komplexität der Installation und minimiert die erforderliche Länge der Proben-Transportleitungen, was in der Folge die Messlatenz begrenzt und die Genauigkeit in CEMS- und LNG-Anlagen verbessert.

Strukturelles Design und Prozessintegration
Durch die Integration mehrerer Messtechnologien in eine einzige modulare Plattform reduziert das System den Platzbedarf, der typischerweise für die Mehrkomponenten-Gasanalyse erforderlich ist. Dr. Beth Livingstone, Global Product Manager for Process Gas bei Emerson, merkte an, dass die Kombination dieser komplementären Technologien in einer zertifizierten Plattform das gesamte Systemdesign vereinfacht und gleichzeitig die für Emissions-, Qualitäts- und Reinheitsanwendungen erforderlichen Messdaten liefert. Die konsolidierte Architektur reduziert mechanische Fehlerquellen, senkt den Wartungsbedarf und minimiert die mit der industriellen Automatisierung und Überwachungsnetzwerken verbundenen Lebenszykluskosten.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt enthält technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleiche, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten waren.

Auf dem Markt für industrielle kontinuierliche Emissionsüberwachungssysteme (CEMS) werden Geräte häufig anhand ihrer Bewertungsmethoden für explosionsgefährdete Bereiche und ihrer internen Sensorarchitektur verglichen. Zu den vergleichbaren Technologien gehören Prozessgasanalysatoren von Servomex, ABB und Siemens. In der Vergangenheit erforderte der Einsatz von Mehrkomponenten-Analysatoren in Umgebungen der ATEX-Zone 1 oder Zone 2 die Integration der optischen und magnetischen Sensoren in große, überdruckgekapselte Schränke (Ex p), um das Eindringen brennbarer Gase zu verhindern. Die Integration von nativ druckfest gekapselten (Ex d) Gehäusen, die gleichzeitig sowohl abstimmbare Dioden-/Quantenkaskadenlaser (QCL) als auch paramagnetische Sensoren aufnehmen, sorgt für eine messbare Verringerung des Platzbedarfs und eliminiert die laufenden Betriebskosten für Spülgas. Darüber hinaus bietet die Nutzung der QCL-Technologie gegenüber der herkömmlichen nicht-dispersiven Infrarot (NDIR)-Fotometrie schmalere spektrale Linienbreiten, was Kreuzinterferenzen durch Hintergrundgase wie Wasserdampf in petrochemischen Hochtemperaturströmen reduziert.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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