Quais são as melhores tecnologias para medir o oxigénio em ambientes com hidrogénio?

Medição do oxigénio em ambientes de hidrogénio

Por que razão é necessário medir o oxigénio no hidrogénio?

A medição de oxigénio em ambientes com hidrogénio coloca desafios únicos. O hidrogénio, quando combinado mesmo com pequenas quantidades de oxigénio, é altamente inflamável e pode ser explosivo. Com o ar a conter oxigénio, qualquer processo de hidrogénio requer medições precisas para garantir a segurança.

Ao longo dos anos, foram desenvolvidas várias tecnologias, cada uma com o seu próprio conjunto de vantagens e limitações. Neste blogue, vamos aprofundar os métodos mais proeminentes disponíveis, ajudando-o a compreender qual poderá ser o mais adequado para a sua aplicação específica.

Panorâmica das tecnologias de sensores de oxigénio e sua adequação para medição em hidrogénio

Sensores electroquímicos

Com origem em meados do século XX e baseados nos princípios estabelecidos por Walter Nernst em 1897, os sensores electroquímicos têm sido um método fiável para medir os níveis de oxigénio desde partes por bilião (ppb) até concentrações de 100%.

Os sensores electroquímicos são fundamentalmente células de combustível consumíveis e têm as vantagens do tamanho compacto, da elevada precisão e da influência mínima de outros gases.

Vantagens Desvantagens
Fator de forma pequeno Sensor de consumíveis
Medição exactaSensível à temperatura
Influência mínima do gás de fundo
Adequação para aplicações de hidrogénio

Para medições de percentagem, podem ser utilizadas células electroquímicas padrão, mas para medições de ppm, recomendamos modelos de sensores de hidrogénio para garantir a melhor resposta de medição.

Para mais informações sobre as soluções de produtos PST, clique aqui:

https://www.processsensing.com/pt-br/products/minox-galvanic-fuel-cell-oxygen-transmitter.htm"target="_blank">Transmissor de Oxigénio Compacto Intrinsecamente Seguro

Analisador de Oxigénio de Processo para Áreas Perigosas

Oxygen Analyzers for Petrochemical

Analisadores portáteis de O2 para monitorização da pureza do gás

Zircónio

A tecnologia de medição de zircónio permite uma medição altamente sensível e precisa da concentração de oxigénio com uma resposta de medição rápida. Para o conseguir, os sensores são aquecidos a uma temperatura elevada. As diferentes técnicas de construção do sensor de zircónio determinam a necessidade de aquecimento do sensor. Devido a este aquecimento e à temperatura de ignição relativamente baixa, a tecnologia de zircónio para hidrogénio NÃO é adequada para utilização com quaisquer gases combustíveis, incluindo o hidrogénio.

Adequação para aplicações de hidrogénio

NÃO é adequado para a medição do oxigénio em QUALQUER gás combustível, incluindo o hidrogénio.

Termo-Paramagnético

Utilizando as propriedades paramagnéticas conhecidas do oxigénio, a técnica de medição do sensor termo-paramagnético oferece uma solução de deteção robusta para aplicações de medição de percentagem. Adequado para aplicações em áreas seguras e perigosas, como refinarias e instalações petroquímicas.

Vantagens Desvantagens
Tecnologia de medição robusta Requer que a calibração seja efectuada na composição do gás a medir.
Desempenho preciso, estável e repetívelTempo de resposta de medição mais lento
Possibilidade de longos períodos de intervalo de verificação
Longa vida útil do sensor
Adequação para aplicações de hidrogénio

Adequado para a medição do oxigénio no hidrogénio.

Uma nota sobre a eletrólise do hidrogénio. A eletrólise do hidrogénio requer muitas medições de segurança, incluindo o oxigénio no hidrogénio. No entanto, se forem necessárias medições de segurança durante o processo de arranque, em que é utilizado um gás de purga, como o azoto, para inertizar o eletrolisador, um sensor termo-paramagnético não fornecerá uma leitura de oxigénio até que o gás de fundo seja predominantemente hidrogénio, o que pode tornar esta tecnologia menos adequada.

Para mais informações sobre as soluções de produtos PST, clique aqui: Analisador oxigénio - Michell XTP601

Paramagnético

O trabalho fundador original sobre o paramagnetismo dos gases foi efectuado por Pierre Curie no final do século XIX. Os primeiros analisadores de oxigénio paramagnéticos comerciais foram introduzidos na década de 1950 e, à medida que a tecnologia foi evoluindo, a tecnologia de medição também evoluiu desde então. Atualmente, a tecnologia de medição pode ser utilizada em toda a gama de 0-100% de oxigénio e é considerada uma tecnologia de medição de elevado desempenho, precisa e repetível.

Vantagens Desvantagens
Influência mínima do gás de fundo Requer uma amostra de gás limpa e seca
Tempo de resposta de medição rápido Apenas % da gama de medição
Tecnologia de medição não esgotável Requer verificação periódica
Medição exacta e fiável
Adequação para aplicações de hidrogénio

Uma tecnologia de medição que permite um bom desempenho de medição do oxigénio em medições de hidrogénio quando a composição do gás se altera durante a purga. Devido a esta falta de interferência da alteração da composição do gás, as tecnologias de sensores de oxigénio paramagnéticos, como o nosso XPM601, são ideais para medições de segurança na eletrólise do hidrogénio.

Para mais informações sobre as soluções de produtos PST, clique aqui: Analisador Paramagnético de Oxigénio - Michell XPM601

Em conclusão

Neste guia, centrámo-nos em algumas das principais tecnologias de medição do oxigénio e na sua adequação à medição na presença de hidrogénio. Existem outras tecnologias, incluindo fluorescência ótica, infravermelhos (IR) e lasers de díodos sintonizáveis (TDL). Como o panorama das tecnologias de medição de oxigénio continua a evoluir, é essencial manter-se informado sobre os últimos avanços e compreender a sua comparação com as soluções existentes. Cada tecnologia tem o seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens, tornando o processo de seleção crítico com base nas necessidades específicas da sua aplicação. A segurança, a precisão e a fiabilidade devem ser os factores-chave para determinar o método de medição de oxigénio mais adequado para o seu ambiente de hidrogénio.

Para mais informações sobre tecnologias de medição de oxigénio ou para discutir qual a tecnologia mais adequada às suas necessidades específicas, não hesite em contactar contactar-nos




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