Misure di umidità nell'ammoniaca dissociata per i processi metallurgici

Il gas idrogeno è ampiamente utilizzato per l'indurimento brillante di molti tipi di metalli. Sia la purezza dell'idrogeno che i livelli di umidità nel gas devono essere misurati e controllati. Troppa umidità può ridurre la forza e la qualità dei prodotti finiti.

Ci sono due metodi principali di consegna dell'idrogeno per questo processo - idrogeno alla rinfusa da cilindri di stoccaggio e ammoniaca crackizzata.

Entrambi i metodi di consegna hanno vantaggi e svantaggi. L'idrogeno puro è pronto all'uso ma è più costoso da acquistare e lo stoccaggio delle grandi quantità necessarie per l'applicazione presenta un rischio d'incendio.

L'ammoniaca (NH₃) è più economica da acquistare all'ingrosso e non è altamente infiammabile, il che la rende più sicura da stoccare in loco. Tuttavia, ha dei rischi propri: è altamente corrosiva, quindi le attrezzature dell'impianto e la sicurezza delle persone sono preoccupazioni chiave. Nonostante questo, gli impianti di ammoniaca crackizzati sono ora il metodo più comune per fornire un'atmosfera riducente/indurente per i forni metallurgici.

L'ammoniaca dissociata è una miscela di idrogeno e azoto ed è chiamata 'gas di formazione'.

Come funziona il cracking dell'ammoniaca?

L'ammoniaca liquida pressurizzata viene riscaldata per vaporizzarla. Viene poi passata su un catalizzatore al nichel a una temperatura di circa 1000 °C, che lo fa dissociare nei suoi componenti: idrogeno e azoto. L'equazione chimica per questa reazione è:

2NH₃ à → N₂ +3H₂

Il diagramma seguente illustra il processo di cracking:

Capitolo: Processo di cracking dell'ammoniaca

Come risultato della completa dissociazione in idrogeno e azoto, rimane pochissima ammoniaca non dissociata e la temperatura del punto di rugiada del gas risultante dovrebbe essere molto bassa (ben al di sotto di -30°C).

Un setaccio molecolare assorbe le ultime tracce di ammoniaca indissociata ancora presenti nel gas. Il gas può anche essere ulteriormente essiccato utilizzando un essiccatore a colonna doppia con rigenerazione riscaldata e il gas lascia infine il sistema più secco di -65°Cdp, composto per il 75% di idrogeno e per il 25% di azoto.

Applicazioni per il gas di formazione (ammoniaca dissociata)

Il gas di formazione è usato in forni a convogliatore e nei forni per tubi per processi di ricottura in atmosfera riducente, come la brasatura, la sinterizzazione, la disossidazione e la nitrizzazione.

Monitoraggio dell'umidità in tracce nell'ammoniaca dissociata

Tutti gli igrometri Michell Instruments possono essere utilizzati per misurazioni di umidità in linea o a campione nella miscela di gas formata da idrogeno e azoto. La conveniente gamma Easidew della Michell è adatta per misurazioni in luoghi senza classificazione di area pericolosa. Questo è comune in molte applicazioni di forni.

Se un luogo di misurazione è dichiarato pericoloso ai sensi di una direttiva ATEX, il Michell Easidew PRO I.S Dew-point Transmitter, o il Michell MDM300 I.S. igrometro portatile ad alta velocità sono entrambi adatti.

Tutti gli strumenti di cui sopra sono completamente calibrati in fabbrica con tracciabilità agli standard britannici e internazionali e offrono un'elevata precisione, affidabilità a lungo termine e robustezza, supportati da un servizio post-vendita di prima classe che include l'opzione per contratti di manutenzione estesa e servizi di scambio di sensori.

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