Medições de umidade em amônia dissociada para processos metalúrgicos

O gás hidrogênio é amplamente utilizado para o endurecimento brilhante de muitos tipos de metais. Tanto a pureza do hidrogênio quanto os níveis de umidade no gás precisam ser medidos e controlados. O excesso de umidade pode reduzir a resistência e a qualidade dos produtos acabados.

Existem dois métodos principais de fornecimento de hidrogênio para esse processo: o hidrogênio a granel dos cilindros de armazenamento e a amônia craqueada.

Os dois métodos de fornecimento têm vantagens e desvantagens. O hidrogênio puro está pronto para uso, mas é mais caro para comprar e armazenar as grandes quantidades necessárias para a aplicação representa um risco de incêndio.

A amônia (NH₃) é mais barata para comprar a granel e não é altamente inflamável, o que a torna mais segura para armazenar no local. No entanto, ela tem seus próprios riscos: É altamente corrosiva, portanto, os equipamentos da planta e a segurança humana são as principais preocupações. Apesar disso, as plantas de amônia craqueadas são agora o método mais comum de fornecer uma atmosfera redutora/endurecedora para fornos metalúrgicos.

A amônia desassociada é uma mistura de hidrogênio e nitrogênio e é chamada de "gás de formação".

Como funciona o craqueamento da amônia?

A amônia líquida pressurizada é aquecida para ser vaporizada. Em seguida, ela é passada sobre um catalisador de níquel a uma temperatura de cerca de 1000 °C, o que faz com que ela se dissocie em suas partes componentes: hidrogênio e nitrogênio. A equação química para essa reação é:

2NH₃ à → N₂ +3H₂

O diagrama abaixo ilustra o processo de craqueamento:

Capítulo: Processo de craqueamento da amônia

Como resultado da dissociação completa em hidrogênio e nitrogênio, muito pouca amônia não dissociada permanece e a temperatura do ponto de orvalho do gás resultante deve ser muito baixa (bem abaixo de -30°C).

Uma peneira molecular absorve os últimos traços de amônia não quebrada ainda presentes no gás. O gás também pode ser mais seco usando um secador dessecante de coluna dupla com regeneração aquecida e o gás finalmente sai do sistema mais seco do que -65°Cdp, consistindo em 75 Vol% de hidrogênio e 25 Vol% de nitrogênio.

Aplicações do gás de formação (amônia desassociada)

O gás de formação é usado em fornos de e em fornos tubulares para processos de recozimento em uma atmosfera redutora, como brasagem, sinterização, desoxidação e nitrização.

Monitoramento de traços de umidade em amônia desassociada

Qualquer higrômetro do tipo impedância da Michell Instruments pode ser usado para medições de umidade on-line ou de verificação pontual na mistura de gás formadora de hidrogênio e nitrogênio. A econômica linha Easidew da Michell é adequada para medições em locais sem classificação de área perigosa. Isso é comum em muitas aplicações de fornos.

Se um local de medição for declarado como perigoso de acordo com uma diretriz ATEX, o Transmissor de ponto de orvalho Easidew PRO I.S da Michell, ou o higrômetro portátil de alta velocidade MDM300 I.S. da Michell são ambos adequados.

Todos os instrumentos acima são totalmente calibrados na fábrica com rastreabilidade de acordo com os padrões britânicos e internacionais e oferecem alta precisão, confiabilidade e robustez de longo prazo, com o apoio de um serviço pós-venda de primeira classe que inclui a opção de contratos de manutenção estendida e serviços de troca de sensores. e serviços de troca de sensores.

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