André Lubke Brigatti (11)

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1 André Lubke Brigatti (11) 99660-5938 andre.brigatti@sick.com.br
Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS André Lubke Brigatti (11)

2 Tecnologias para Monitoramento Contínuo de Gases:
Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS Tecnologias para Monitoramento Contínuo de Gases: Sistema de Análise Extrativo  Analisadores In-Situ Sonda de Captação Linha de Transporte

3 Sistema Extrativo Cold-Dry Sistema Extrativo Hot-Wet
Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS Sistema Extrativo Cold-Dry Sistema Extrativo Hot-Wet Análise em Base Seca; (amostra é resfriada e retirada a umidade) Sistema de condionamento mais complexo; Baixo custo inicial; Análise em Base Úmida; (amostra é mantida acima do ponto de orvalho) Sistema de condicionamento simples; Custo inicial mais elevado;

4 Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS
Para realizarmos uma análise eficiente, devemos considerar os seguintes pontos para o dimensionamento do Sistema de Condicionamento: Composição da amostra; Componentes a serem analisados; Pressão, Temperatura e Umidade da amostra; Sólidos em suspensão; Presença de componentes condensáveis e/ou corrosivos; Precisamos controlar em qual parte do sistema ocorrem mudanças na amostra; (ex. mudança de temperatura, pressão, condensação, etc.); Grande parte dos problemas relacionados à disponibilidade e confiabilidade dos Sistemas de Análise de Gases estão relacionados ao Sistema de Condicionamento !!

5 Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS
Dimensionamento da Sonda de Captação: O ponto de amostragem deve ser determinado de forma que represente a real composição do gás de processo; A sonda deve ser instalada com inclinação para que a umidade condensada retorne ao processo; O corte de 30 / 45 ºC na extremidade da sonda visa diminuir a sucção dos sólidos em suspensão (Lei de Stokes); A sucção deve ser realizada próximo ao centro da chaminé / tubulação;  Aumento da disponibilidade do sistema !! Fluxo da Amostra

6 Linha de sem Aquecimento
Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS Dimensionamento da Linha de Transporte: A linha de transporte pode ser aquecida ou não; Linhas de transporte devem ser disponibilizadas em campo de forma que não ocorra a formação de sifão, onde possa haver acúmulo de condensado / sólidos; O diâmetro da linha de transporte deve ser dimensionado de acordo com o comprimento da linha (considerando-se a perda de carga) e o tempo de resposta necessário para o sistema; Linha Aquecida Linha de sem Aquecimento (PFA, PVDF, INOX) Raio de Curvatura Mínimo Disponibilização em campo Suporte de Fixação

7 Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS
Tempo de Resposta do Sistema: O tempo de resposta do sistema é determinado através da soma do tempo de resposta do analisador e o tempo de atualização da amostra; Devem ser considerados efeitos de adsorção ao longo de todo o sistema para certos componentes analisados (ex. Enxofre em baixa concentração); O tempo de resposta pode ser otimizado se: Ruduzir a pressão da amostra; Diminuir a distância entre o ponto de coleta e o analisador; Aumentarmos a velocidade da amostra (utilizando uma bomba mais potente ou by-pass) NOTA: Usualmente o tempo de resposta de um sistema Hot-Wet é menor quando comparado à um sistema Cold-Dry devido à simplicidade do sistema de condicionamento de amostra. No sistema Hot-Wet o volume de amostra no condicionamento é menor.

8 Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS
Sistema de Filtragem: Podemos utilizar pré-filtros na extremidade da sonda de captação para retenção inicial dos sólidos em suspenção na amostra; Os filtros devem ser limpos periodicamente visando aumentar a vida útil e disponibilidade do sistema (Blow-Back); Os filtros influenciam de forma negativa no tempo de resposta do sistema; Blow-Back

9 Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS
Resfriador de Gases (Sistema Cold-Dry): O resfriador de gases é utilizado para a retirada da umidade da amostra afim de proteger o analisador de gases e realizar a medição em Base Seca; A Bomba Peristáltica é responsável pela retirada do condensado sem que a amostra seja contaminada; NOTA: No Sistema Hot-Wet não é utilizado resfriador, sendo que a amostra é mantida aquecida acima do ponto de orvalho em todo o sistema;

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Sistema de Análise de Gases NDIR - Hot-Wet: Sonda Aquecida para captação da amostra; Linha de transporte aquecida; Filtros de Particulados aquecidos, Bomba de Sução de amostra aquecida; Rotâmetro aquecido para controle da vazão da amostra; Célula de Medição aquecida; Não é utilizado resfriador de gases e bomba peristáltica para extração do condensado; Não é necessário nenhum tipo de modelagem matemática, a calibração é realizada através de gases certificados padrão (rastreáveis); Princípios de Medição: NDIR: CO, SO2, NO, NO2, CO2, H2O etc. Zirconio Cell: O2 NOTA: Podem ser analisados até 8 componentes em um único Analisador Hot-Wet - NDIR

11 Soluções no Condicionamento de Amostras em Sistemas de Monitoramento Contínuo de Emissões - CEMS
Sistema de Análise de Gases NDIR - Hot-Wet:

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Tecnologias de Medição mais utilizadas em CEMS:  Célula Paramagnética Análise de O2  Célula Eletroquímica  Célula de Zircônio Análise de O2 (Hot-Wet, temp. 750 ºC)  Non Dispersive Infra Red (NDIR) Análise de CO, CO2, NO, CH4, N2O, SO2, NH3, etc.  Non Dispersive Ultra Violet (NDUV) Análise de CL2, NO, NO2, SO2, NH3, CS2, COS, H2S, etc.  Condutibilidade Térmica Análise de H2  Ionização de chama Análise de THC

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OBRIGADO PELA ATENÇÃO !! André Lubke Brigatti (11)