L'importance de la surveillance de l'oxygène dans les applications industrielles

Station de préparation d'air comprimé

Comment la surveillance de l'oxygène améliore la qualité du gaz et l'efficacité du système

L'oxygène est l'élément naturel le plus répandu sur terre et, après l'hydrogène et l'hélium, le troisième élément le plus répandu dans l'univers. On pense généralement que les niveaux d'oxygène dans l'atmosphère terrestre ont commencé à augmenter il y a 2,3 milliards d'années environ, en raison de la photosynthèse des anciennes bactéries et plantes. Il faut ensuite avancer rapidement jusqu'au XVIIIe siècle pour que l'oxygène soit correctement identifié par trois scientifiques travaillant indépendamment : l'Anglais Joseph Priestley, le Suédois Carl William Scheele et le Français Antoine Lavoisier. C'est ce dernier qui a donné son nom au gaz, en l'appelant oxy-gène, ce qui signifie acidifiant, car il pensait qu'il était à la base de tous les acides.

Aujourd'hui, nous savons que l'oxygène a un numéro atomique de 8 (ce qui signifie que son noyau contient 8 protons) et que les atomes d'oxygène se combinent par paires pour former la molécule O2, qui est essentielle à la respiration de la plupart des êtres vivants. L'oxygène et ses composés constituent environ les deux tiers de notre corps et près de la moitié de la croûte terrestre.

L'oxygène est indispensable à la vie et constitue un élément important dans de nombreux processus industriels, de la production d'acier à la fabrication additive, en passant par la brasserie et la pisciculture.

Comment l'oxygène industriel est-il produit ?

L'oxygène utilisé à des fins industrielles, commerciales et médicales est normalement produit à l'aide d'un générateur d'oxygène. Il en existe plusieurs types, chacun conçu pour des applications et des conditions de fonctionnement spécifiques :

  • Générateurs d'oxygène à adsorption modulée en pression (AMP). Ils sont passer l'air atmosphérique à travers un lit de tamis moléculaires en zéolite, qui adsorbent l'azote, permettant à l'oxygène de passer à travers et d'être collecté.
  • Générateurs d'oxygène par adsorption modulée en pression sous vide (VPSA) : Ils sont similaires aux précédents, mais le vide est utilisé pour désorber l'azote du tamis moléculaire.
  • Générateurs d'oxygène à membrane. Ces appareils utilisent des membranes semi-perméables qui laissent passer l'oxygène de manière sélective tout en retenant les autres gaz.
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  • Générateurs électrochimiques d'oxygène : Les cellules électrochimiques sont utilisées pour produire de l'oxygène par électrolyse de l'eau.
  • Générateurs d'oxygène chimiques : Ces générateurs produisent de l'oxygène par le biais d'une réaction chimique, généralement en chauffant un composé tel que le chlorate de sodium.
  • Générateurs d'oxygène cryogéniques : Ils fonctionnent par liquéfaction et distillation de l'air pour séparer l'oxygène de l'azote, le premier étant regazéifié avant utilisation.
  • Qualité du gaz, efficacité du générateur et sécurité

    Quel que soit le type de générateur d'oxygène utilisé, il est nécessaire de s'assurer que la qualité ou la pureté du gaz produit est conforme aux normes requises, tout en veillant à ce que chaque générateur fonctionne efficacement et en toute sécurité.

    Pour ce faire, on utilise normalement des instruments spécialisés de contrôle de l'oxygène, qui font appel à des mécanismes de détection électromécaniques ou à base de zircone. Ces instruments peuvent produire des résultats extrêmement précis et cohérents à des niveaux de concentration d'oxygène de seulement quelques parties par million, avec une réponse rapide aux conditions changeantes du processus.

    Les capteurs électrochimiques fonctionnent en mesurant le courant généré par une réaction chimique entre les molécules d'oxygène de l'échantillon de gaz de traitement et un électrolyte spécialisé dans le capteur. Le courant est directement proportionnel à la concentration d'oxygène, ce qui permet une lecture rapide, simple et précise.

    En comparaison, les capteurs d'oxygène à base de zircone utilisent la conductivité du dioxyde de zirconium à l'oxygène lorsqu'il est à haute température. Le capteur mesure la différence de concentration d'oxygène entre le gaz présenté au capteur et un gaz de référence, généralement l'air ambiant, à partir du mouvement des ions d'oxygène à travers la zircone.

    Analyseurs d'oxygène à la pointe de l'industrie

    Nous fabriquons des analyseurs d'oxygène de pointe depuis de nombreuses années. Notre dernière gamme de produits offre la possibilité d'utiliser des capteurs électromécaniques et des capteurs à zircone, ce qui permet aux clients de choisir entre plusieurs technologies, en fonction des exigences de leur application. Par exemple, les capteurs en zircone offrent des temps de réponse rapides, une dérive quasi nulle et une longue durée de vie, tandis que les capteurs électrochimiques permettent d'effectuer des mesures dans des gaz de fond contenant des hydrocarbures.

    Dans chaque cas, notre Microx , SenzTx, et GPR gammes sont simples à installer, à configurer et à utiliser. Ils sont disponibles dans différentes configurations, notamment sur rail DIN, sur panneau et en montage mural, avec des capteurs à distance et un large choix de connexions de processus. Le SenzTx est également doté d'une gamme de raccords de process, notamment Flow-through et KF40 Flange. Comme tous nos produits, les analyseurs Microx, SenzTx et GPR bénéficient d'une assistance technique et d'un service clientèle complets dans le monde entier.

    En savoir plus sur notre vaste gamme de capteurs et d'analyseurs d'oxygène

    Le saviez-vous ?

    Les performances d'un analyseur d'oxygène sont déterminées à la fois par sa conception et par la qualité de son installation. Par exemple, la vitesse à laquelle l'analyseur réagit aux changements dans les conditions du processus sera affectée par la longueur du trajet du gaz, la distance que doit parcourir l'échantillon de gaz avant d'atteindre la chambre du capteur, et l'efficacité du débit de la chambre elle-même.

    En tant que fabricant leader d'analyseurs d'oxygène, nous accordons une attention particulière à la phase de conception afin de nous assurer que les voies d'écoulement internes des gaz sont optimisées pour produire les résultats les plus rapides sans compromettre la précision. Cependant, il est tout aussi important de minimiser la distance que le gaz doit parcourir entre le point d'échantillonnage et l'analyseur.

    En outre, il est essentiel de vérifier soigneusement tous les raccords de tuyauterie afin de s'assurer qu'il n'y a pas de pénétration d'air par des brides ou des joints non étanches, ce qui affecterait négativement la qualité des relevés ultérieurs.




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