Controlo da qualidade, do desempenho e do custo dos geradores de gás industriais.

As medições de oxigénio utilizando sensores à base de zircónio controlam a qualidade, o desempenho e o custo.

Neste blogue, analisamos a importância dos instrumentos de oxigénio de zircónio para manter a eficiência operacional dos geradores industriais de nitrogénio e oxigénio.

Porque é que os sensores baseados em zircónio são ideais para esta aplicação?

A Zircónia, ou Dióxido de Zircónio (ZrO2), caracteriza-se pelas suas excelentes propriedades mecânicas, estabilidade a altas temperaturas, resistência térmica e à corrosão, inércia química e estrutura consistente. Estas características fazem da Zircónia um material ideal para utilização em sensores de oxigénio de elevado desempenho, especialmente os necessários para aplicações industriais exigentes.

Aplicações em destaque: Comparação das tecnologias de adsorção por oscilação de pressão (PSA) e de membranas para a separação de azoto e oxigénio

O mercado de geradores industriais de nitrogénio e oxigénio expandiu-se significativamente nos últimos anos, à medida que os fabricantes se afastam do armazenamento tradicional de gases a granel ou engarrafados para sistemas de geração no local e a pedido. Os sistemas locais de geração a pedido oferecem maior flexibilidade, são mais económicos e eliminam o transporte rodoviário e muitos problemas de saúde e segurança associados ao armazenamento em silo a granel e ao manuseamento manual de garrafas de gás.

Os dois métodos comuns de separação do azoto e do oxigénio das correntes de ar comprimido são: adsorção por oscilação de pressão (PSA) ou filtros de membrana.

Os geradores de PSA utilizam recipientes pressurizados que contêm peneiras moleculares. Estas utilizam carbono para a produção de azoto ou zeólito para a produção de oxigénio. O primeiro funciona através da adsorção selectiva das moléculas de oxigénio mais pequenas, permitindo que as moléculas de azoto passem através do recipiente, enquanto o segundo adsorve seletivamente o azoto para criar um fluxo de oxigénio de elevada pureza. A maioria dos sistemas utiliza dois recipientes de adsorção, que são regenerados alternadamente à medida que os materiais do crivo molecular ficam saturados.

Os sistemas de membranas também separam as moléculas de oxigénio e azoto do fluxo comprimido de ar atmosférico. Em vez de peneiras moleculares, utilizam uma série de fibras poliméricas ocas semipermeáveis dispostas em feixes dentro de cartuchos de membrana. Cada fibra contém poros microscópicos, normalmente entre 0,03 e 10 microns. Estes são dimensionados para permitir a passagem de moléculas de oxigénio, mas para rejeitar moléculas de azoto maiores, que fluem através de cada fibra para um recipiente de recolha e armazenamento adequado.

Onde são utilizados os geradores de PSA e de gás?

Os geradores de gás PSA e de membrana podem produzir azoto e oxigénio de pureza excecionalmente elevada, frequentemente superior a 99%. Isto é crucial nos sectores dos semicondutores ou da medicina, onde quaisquer impurezas podem afetar o rendimento ou criar um risco potencial para os pacientes. Noutras aplicações, como a cobertura de azoto em navios que transportam cargas voláteis, a necessidade de fiabilidade do sistema, a capacidade de produção e a pureza são igualmente importantes.

Por que razão é necessária a medição do oxigénio?

É aqui que um sistema de medição e controlo de gás de precisão é crucial - o que nos leva de volta à importância dos sensores de zircónio.

Os instrumentos de zircónio oferecem excelentes propriedades mecânicas e químicas. Ao contrário das tecnologias concorrentes, os sensores de zircónio que a PST fabrica são concebidos para medir a pressão parcial de oxigénio nos gases e não a percentagem da concentração de oxigénio. Esta abordagem fornece medições extremamente precisas sem necessitar de gases de referência, tornando-os ideais para utilização em geradores de gás industriais, onde são normalmente instalados em cada fase de saída para efeitos de controlo do processo, qualidade e segurança.

Do ponto de vista dos OEM (Fabricantes de Equipamento Original) e dos utilizadores finais de geradores de gás nitrogénio e oxigénio, existem inúmeras vantagens proporcionadas pelos nossos sensores de oxigénio em zircónio.

A precisão e a fiabilidade dos nossos instrumentos de oxigénio em zircónio desempenham um papel fundamental na melhoria da eficiência energética, da qualidade do gás e da conformidade dos geradores de gás industriais, proporcionando aos OEM e aos utilizadores finais uma total tranquilidade.

Saiba mais sobre as nossas últimas novidades produtos para geradores de gás industriais.

Com mais de 40 anos de experiência no desenvolvimento de instrumentos de precisão inovadores, somos especialistas em medições de gás e humidade para todas as aplicações de geração de gás OEM. Se pretender discutir os seus requisitos, por favor contacte a nossa equipa hoje mesmo.

Sabia que?

O zircónio ou dióxido de zircónio ocorre naturalmente no mineral baddeleyite. Este é relativamente raro, razão pela qual a maior parte da zircónia é derivada da areia de zircão (silicato de zircónio), utilizando um processo de decomposição química ou de dissociação térmica.

A areia de zircão é muito encontrada na Austrália, em partes da Ásia e no sul do continente africano. O zircão formou-se ao longo de milénios em depósitos de areia, onde os elementos metálicos mais pesados foram consolidados ao longo do tempo pela ação do vento e das ondas. O teor de zircão nestes depósitos pode variar entre alguns por cento e cerca de cinquenta por cento. Quando comercialmente viável, o minério é extraído e depois lavado através de separadores em espiral, deixando uma mistura de metais, incluindo o zircão. Estes são separados através da exploração das diferentes características magnéticas, electrostáticas e de densidade de cada elemento.

Além de ser utilizado como base da zircónia, o zircão também pode ser processado para formar zircónio, que é utilizado na indústria nuclear e como liga adicionada ao alumínio e ao aço para melhorar as suas propriedades mecânicas e resistência à corrosão.