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FAQ

DOMANDE FREQUENTI (FAQ)

Ci sono numerosi motivi per utilizzare un sistema di analisi dei gas online:

  • Il processo di fermentazione può essere osservato in qualsiasi momento, i sovraccarichi possono essere rilevati più rapidamente nella fase gassosa.
  • In combinazione con la registrazione dei dati, i valori del gas possono essere utilizzati per dimostrare il rispetto dei valori limite richiesti (ad es. idrogeno solforato nel funzionamento CHP).
  • L’alimentazione dell’aria per la desolforazione microbiologica può essere ottimizzata; l’automazione dell’alimentazione dell’aria è possibile tramite un regolatore PI.
  • Le concentrazioni rilevanti per la sicurezza (limiti di esplosione superiori e inferiori) possono e devono essere monitorate, soprattutto nei processi a lotti come la fermentazione a secco.
  • Gestione del CHP – il biogas può essere alimentato al CHP solo a partire da una concentrazione definita.
  • I valori di processo possono essere utilizzati per il controllo di livello superiore e il rilevamento di sovraccarico (ad es. misura dell’idrogeno per il controllo della logica fuzzy).
    • Metano (0 – 100% in volume)
    • Anidride carbonica (0 – 100% in volume)
    • Solfuro di idrogeno (0 – 10 / 30 / 30 / 200 / 1500 / 1500 / 3000 / 5000 ppm)
    • Ossigeno (0 – 25 % in volume)
    • Idrogeno (0 – 2000 / 5000 / 20000 / 50000 / 50000 ppm)
    • Altri sensori, altri campi di misura disponibili su richiesta

Metodo di misurazione

    • Tutti i gas sono misurati non diluiti, poiché la diluizione dei gas
      rappresenta un’ulteriore imprecisione.
    • Taratura multipunto per tutti i sensori, compensando le imprecisioni residue di
      e ottenendo una maggiore precisione di misura su
      per l’intero campo di misura.
    • Temperatura e pressione a doppio raggio infrarosso compensato per CH4 e CO2
      senza sensibilità incrociata ad altri gas, nessuna influenza da
      vapore acqueo, invecchiamento ecc.
    • Elettrochimico per H2S, H2 e O2 senza sensibilità incrociata ad altri costituenti gassosi
      /filtrazione di altri costituenti.
    • Opzionalmente paramagnetico per O2.
    • Attenzione ai metodi di misura come il tono termico e la conducibilità termica.
      Non sono adatti senza restrizioni per le miscele multicomponente
      a causa della sensibilità trasversale ad altri gas
      (Attenzione, il biogas contiene 6 e più componenti di gas con una vasta gamma di proprietà fisiche e chimiche).
    • Se necessario, gli apparecchi possono essere dotati di sensori supplementari ridondanti con lo stesso campo di misura o con campi di misura diversi.

Ogni strumento di misura del gas deve essere calibrato e sottoposto a manutenzione. I sensori elettrochimici come l’idrogeno solforato, l’idrogeno e l’ossigeno mostrano sempre una deriva verso il basso a causa del principio di misura (in media circa il 5 % all’anno, ma fino ad un massimo del 2 % al mese). Consigliamo un primo controllo dopo 6 mesi (sarete informati da noi). A seconda del risultato di questo primo controllo, gli ulteriori intervalli sono compresi tra 9 e 12 mesi. Durante queste tarature vengono controllati anche i sensori per il metano e l’anidride carbonica, che mostrano solo una bassa deriva (massimo 2 % all’anno) – anche se il requisito di precisione per questi gas è di solito più alto.

Il metano e l’anidride carbonica sono misurati con l’infrarosso (metodo a 2 raggi). Questi sensori hanno una durata di vita di diversi anni. La durata di vita è limitata principalmente dalla durata della sorgente di luce infrarossa. Una diminuzione dell’intensità è ampiamente compensata dal confronto con il 2° raggio.

I sensori elettrochimici (idrogeno solforato, ossigeno, idrogeno) sono consumati (anche senza misura, solo in aria). Poiché utilizziamo sensori di alta qualità, possiamo garantire una durata di 2 anni – anche con misurazioni frequenti fino a diverse volte all’ora.

Trattandosi di uno strumento di misura, la manutenzione regolare è essenziale. I sensori devono essere calibrati ogni 6-12 mesi. La calibrazione, da noi effettuata, costa attualmente 75,- EUR per sensore. I prezzi per i nuovi sensori elettrochimici di ricambio sono di 200 – 350 EUR. Per un funzionamento a lungo termine dei sistemi è necessario calcolare con costi di manutenzione annuali (incl. viaggi) pari al 5-10% dell’investimento.

Poiché i sistemi sono adattati alle rispettive esigenze del cliente, non esiste un prezzo fisso. A seconda dell’attrezzatura, si deve calcolare da 4.000 a 12.000 euro.

È possibile qualsiasi intervallo di misurazione fino ad un minimo di 30 minuti. Nel funzionamento normale, si consiglia una misurazione ogni 1 o 2 ore; intervalli di misurazione significativamente più lunghi possono consentire di rilevare troppo tardi i cambiamenti nel processo biologico. È possibile anche un’analisi continua, ma in questo caso è necessario adattare l’attrezzatura tecnica.

Sì, è possibile installare sensori nel sistema così come collegare sensori esterni (ad es. livello di riempimento, pressione, valore di pH, flusso di gas, potenza di cogenerazione).

I componenti industriali sono più costosi, ma molto più robusti e disponibili come pezzi di ricambio per decenni. Questo ci permette di ottenere una disponibilità molto elevata dei sistemi.

Con i nostri sistemi i dati possono essere trasmessi opzionalmente (opzioni) tramite segnale in corrente (4..20 mA), interfaccia seriale RS232 o RS422/485 (ASCII, Profibus, Modbus RTU) ed Ethernet (Modbus TCP, Simatic Fetch/Write, presa TCP). Altri su richiesta.

A differenza del segnale attuale, anche altri dati, come ad esempio lo stato dell’apparecchio, possono essere trasmessi all’unità di controllo tramite un bus, oppure determinate funzioni possono essere attivate da un’unità di controllo/computer. Maggiore è la distanza e il numero di valori da trasmettere, più economica è la soluzione del bus rispetto al segnale analogico, poiché vengono salvati i cavi e i convertitori analogico-digitali.

Ogni sistema di analizzatore è dotato di uno scaricatore di detonazione per prevenire il flashback. Il condotto dell’aria/gas di scarico del misuratore di gas deve essere deviato o reinserito nel condotto principale del gas in modo che non si possa formare alcuna miscela esplosiva nel locale di installazione.

Il rilevatore di gas aspira l’aria ambiente attraverso una fritta e quindi sciacqua l’interno con aria fresca. In caso di perdite all’interno, il gas verrebbe così scaricato attraverso la linea di scarico dell’aria/gas di scarico. Inoltre, la maggior parte dei dispositivi (a seconda dell’apparecchiatura del sensore) controlla la composizione del gas dell’aria di spurgo o dell’interno. In questo modo è possibile rilevare l’eventuale atmosfera di metano che può formarsi all’interno o nel locale di installazione.

Per le misurazioni comparative, si prega di considerare le specifiche di precisione e lo stato di calibrazione dei dispositivi. Le deviazioni lamentate sono spesso all’interno della precisione specificata. Nel calcolare il totale, si deve tener conto del fatto che almeno 5 volte la quantità di ossigeno è ancora presente nell’azoto. Con il consumo di ossigeno il rapporto può essere ancora più alto. Si deve anche considerare se il comparatore è dotato di compensazione di temperatura e pressione. Senza questa compensazione, sono possibili errori di misura superiori al 10 %. Inoltre, si deve considerare se gli apparecchi misurano il gas così com’è o se l’umidità viene rimossa tramite un refrigeratore a gas.

Nel confronto con le analisi di laboratorio si deve tener conto del fatto che queste sono di solito normalizzate al 100 % – questo si può riconoscere dal fatto che la somma risulta esattamente al 100 %. Se tutti i possibili componenti vengono registrati, questo non è un problema, ma altrimenti si ottengono valori troppo alti per gli altri componenti. Con i risultati di laboratorio, si dovrebbe chiedere quanto sono accurate le analisi. Secondo la nostra esperienza, la precisione è dell’1-2%. Quando si prelevano i campioni, è anche importante assicurarsi che vengano utilizzati recipienti adeguati o che l’analisi venga effettuata rapidamente per evitare falsificazioni dovute alla diffusione dei gas. I sacchetti di plastica spesso non sono adatti a tutti i componenti (diffusione, assorbimento).

Questo dipende da quanto precisamente questo deve essere determinato. Per una stima può essere sufficiente, per una determinazione più precisa devono essere applicati standard adeguati. Per la determinazione dell’efficienza è necessario il contenuto di metano e la portata volumetrica del gas. L’analizzatore di gas deve essere calibrato immediatamente prima e dopo, così come la misurazione del volume. Si specifica una precisione del 2 % del valore di fondo scala per il contenuto di metano, ma anche la taratura non può mai raggiungere una precisione significativamente superiore allo 0,5-1 %, perché anche i gas di taratura certificati hanno un’imprecisione di questo ordine di grandezza. Si dovrebbero utilizzare gas di taratura con una concentrazione simile a quella del biogas, perché tutti i sensori sono non lineari fino a un certo punto – nonostante la compensazione. Per la misura di portata si deve considerare per quale composizione di gas o densità di gas è valida la precisione indicata. In pratica, le misure del flusso di gas raramente raggiungono una precisione migliore del 5%. Spesso il flusso di massa viene convertito in volume assumendo una composizione fittizia di gas. Nel caso di composizioni gassose deviate, molti apparecchi misurano quindi il volume solo in modo impreciso.

Va inoltre notato che l’umidità non è erroneamente inclusa due volte.

A causa del principio di misura, molti misuratori di portata del gas mostrano una dipendenza dalla composizione del gas quando emettono il valore misurato come flusso volumetrico o/e flusso di massa. I flussimetri termici di massa che utilizziamo sono calibrati al 65% di CH4 e avrebbero un errore di misura del 10% ad un contenuto di metano del 50% a seconda della portata dovuta alla sola variazione della composizione del gas. Tuttavia, quando questi sensori di flusso sono collegati ai nostri analizzatori di processo, questi errori vengono corretti matematicamente perché la mappa tridimensionale e la composizione attuale dei gas sono note.

Poiché non eseguiamo una regolazione automatica dello zero, il valore misurato in aria può avere un valore che si discosta da 0. Con un campo di misura di 5000 ppm, ad esempio, può accadere che vengano visualizzati 20 ppm di aria. Tuttavia, si deve sempre tenere conto della possibilità che l’aria ambiente non sia completamente pura. Pertanto il punto zero dei sensori con un campo di misura molto piccolo (per es. a 0..10 ppm) non viene impostato con aria ambiente, ma con gas di taratura.

Sì, può succedere. L’idrogeno viene prodotto principalmente durante l’acidificazione del substrato fresco. Se il substrato altamente acidificato entra già nell’impianto, si produce poco o nessun idrogeno perché l’idrogeno è già fuggito in una fase precedente. Ad esempio, se il substrato è aceto puro, non verrebbe prodotto alcun tipo di idrogeno. Pertanto, gli impianti di biogas non possono essere gestiti solo in base al contenuto di idrogeno. Tuttavia, un elevato contenuto di idrogeno impedisce la degradazione dell’acido propionico, dell’acido butirrico, ecc. e dovrebbe quindi essere evitato.

I limiti di esplosione del biogas si trovano ad un contenuto di metano compreso tra il 5 e il 15% in volume. Il gas viene quindi diluito nell’unità di cogenerazione. Fa una grande differenza per la disponibilità all’accensione se un basso contenuto di metano, ad esempio, del 40 % è causato da un gas cattivo, cioè dall’anidride carbonica residua, o dal soffiare in aria per la desolforazione. In quest’ultimo caso, naturalmente, il gas è molto più disposto ad infiammarsi; si è verificata solo la premiscelazione con aria. Nota: Le risposte qui presentate sono per le apparecchiature più recenti. Dato che i nostri dispositivi sono in continuo sviluppo, è possibile che si applichino affermazioni diverse ai dispositivi più vecchi e a quelli su misura.

L’aria viene misurata regolarmente, ma ci asteniamo dal regolare automaticamente il valore dell’ossigeno al 20,95% e gli altri sensori a 0. Altrimenti l’operatore avrebbe meno controllo sul comportamento alla deriva dei sensori. Inoltre, la regolazione automatica comporta il rischio che, in caso di perdite o di carenze di ossigeno, queste non vengano rilevate e che i sensori siano disallineati. Ad esempio, durante una giornata di lavoro in una stanza in cui sono presenti delle persone, il contenuto di ossigeno scende in modo chiaramente misurabile, diciamo, dell’1% per poi risalire di nuovo alla fine della giornata lavorativa. Con i nostri dispositivi, l’operatore ha la possibilità di eseguire una correzione dell’aria per tutti i sensori sul display.

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