L'importanza del monitoraggio dell'ossigeno nelle applicazioni industriali

Come il monitoraggio dell'ossigeno migliora la qualità del gas e l'efficienza del sistema

L'ossigeno è l'elemento naturale più comune sulla Terra e, dopo l'idrogeno e l'elio, il terzo elemento più comune nell'universo. Generalmente si ritiene che i livelli di ossigeno nell'atmosfera terrestre abbiano iniziato ad aumentare solo circa 2,3 miliardi di anni fa, grazie alla fotosintesi di antichi batteri e piante. Bisogna arrivare fino al XVIII secolo prima che l'ossigeno venga identificato correttamente da tre scienziati che lavoravano in modo indipendente: l'inglese Joseph Priestley, uno svedese di nome Carl William Scheele e un francese, Antoine Lavoisier. Fu quest'ultimo a dare il nome al gas, chiamandolo oxy-gene, che significa formatore di acidi, in quanto riteneva che fosse alla base di tutti gli acidi.

Oggi sappiamo che l'ossigeno ha un numero atomico pari a 8 (cioè ha un nucleo contenente 8 protoni) e che gli atomi di ossigeno si combinano a coppie per formare la molecola O2, essenziale per la respirazione della maggior parte degli esseri viventi. L'ossigeno e i suoi composti costituiscono circa due terzi del nostro corpo e circa la metà della crosta terrestre.

L'ossigeno è fondamentale per la vita ed è un elemento importante in molti processi industriali, dalla produzione di acciaio alla produzione additiva, alla produzione di birra e all'allevamento ittico.

Come viene prodotto l'ossigeno industriale?

L'ossigeno per scopi industriali, commerciali e medici viene normalmente prodotto con un generatore di ossigeno. Ne esistono diversi tipi, ciascuno progettato per applicazioni e condizioni operative specifiche:

Qualità del gas, efficienza del generatore e sicurezza

Indipendentemente dal tipo di generatore di ossigeno utilizzato, vi è la necessità comune di garantire che la qualità o la purezza del gas prodotto corrisponda agli standard richiesti, assicurando al contempo che ogni generatore funzioni in modo efficiente e sicuro.

Questo obiettivo viene normalmente raggiunto utilizzando strumenti specializzati per il monitoraggio dell'ossigeno, con meccanismi di rilevamento elettromeccanici o basati sull'ossido di zirconio. Questi strumenti possono produrre risultati estremamente accurati e coerenti a livelli di concentrazione di ossigeno di poche parti per milione, con una risposta rapida ai cambiamenti delle condizioni di processo.

I sensori elettrochimici funzionano misurando la corrente generata da una reazione chimica che avviene tra le molecole di ossigeno del campione di gas di processo e un elettrolita specializzato nel sensore. La corrente è direttamente proporzionale alla concentrazione di ossigeno, fornendo una lettura rapida, semplice e accurata.

In confronto, i sensori di ossigeno basati sulla zirconia sfruttano la conduttività del biossido di zirconio verso l'ossigeno quando si trova a una temperatura elevata. Il sensore misura la differenza di concentrazione di ossigeno tra il gas presentato al sensore e un gas di riferimento, tipicamente l'aria ambiente, grazie al movimento degli ioni di ossigeno attraverso la zirconia.

Analizzatori di ossigeno leader del settore

Da molti anni produciamo analizzatori di ossigeno leader del settore. La nostra ultima gamma di prodotti offre l'opzione di sensori elettromeccanici e di zirconia, dando ai clienti la possibilità di scegliere tra diverse tecnologie, a seconda dei requisiti applicativi. Ad esempio, i sensori all'ossido di zirconio garantiscono tempi di risposta rapidi con una deriva quasi nulla e una lunga durata, mentre i sensori elettrochimici consentono la misurazione in gas di fondo contenenti idrocarburi.

In ogni caso, il nostro Microx , SenzTx, e GPR gamme sono semplici da installare, configurare e utilizzare. Sono disponibili in varie configurazioni, tra cui montaggio su guida DIN, a pannello e a parete, con sensori remoti e un'ampia scelta di connessioni al processo. Anche il SenzTx è disponibile con una serie di connessioni al processo, tra cui Flow-through e Flangia KF40. Come tutti i nostri prodotti, gli analizzatori Microx, SenzTx e GPR sono supportati da un'assistenza tecnica e da un servizio clienti completi in tutto il mondo.

Lo sapevate?

Le prestazioni di un analizzatore di ossigeno sono determinate sia dalla sua progettazione che dalla qualità dell'installazione. Ad esempio, la velocità con cui l'analizzatore risponde alle variazioni delle condizioni di processo è influenzata dalla lunghezza del percorso del gas, dalla distanza che il gas campione deve percorrere prima di raggiungere la camera del sensore e dall'efficienza del flusso della camera stessa.

In qualità di produttore leader di analizzatori di ossigeno, prestiamo molta attenzione alla fase di progettazione per garantire che i percorsi interni del flusso di gas siano ottimizzati per produrre i risultati più rapidi senza compromettere la precisione. Tuttavia, è altrettanto importante ridurre al minimo la distanza che il gas deve percorrere dal punto di campionamento all'analizzatore.

Inoltre, è essenziale che tutti i collegamenti delle tubazioni siano controllati attentamente per garantire che non vi sia ingresso di aria attraverso flange o pressacavi che perdono, questo influirebbe negativamente sulla qualità delle letture successive.