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Soluzione di monitoraggio dei gas organici per l'industria delle tecnologie pulite

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Soluzione di monitoraggio dei gas organici per l'industria delle tecnologie pulite

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Soluzione di monitoraggio dei gas organici per l'industria delle tecnologie pulite

Di recente, la nostra azienda ha ricevuto una richiesta da parte di un'impresa di tecnologia pulita di Singapore. Il cliente ha dichiarato che la sua azienda è specializzata nella progettazione di membrane a fibra cava resistenti agli agenti chimici per la nanofiltrazione con solventi organici (OSN), che separa le miscele chimiche a livello molecolare per risolvere il problema dell'eccessivo consumo energetico nei processi di separazione chimica. Durante i processi di ricerca e sviluppo e di produzione, il liquido di alimentazione, il permeato e il retentato del sistema di nanofiltrazione a solventi organici (OSN) contengono tutti una grande quantità di solventi organici. Se la tenuta dell'apparecchiatura si guasta o il funzionamento è improprio, si verifica la volatilizzazione e la fuoriuscita del solvente, con conseguenti incidenti di produzione e lesioni personali. Il cliente si è rivolto a noi per raccomandare un rilevatore portatile per il monitoraggio delle perdite di metanolo e acetone nel sistema di nanofiltrazione di solventi organici (OSN).
Successivamente, abbiamo approfondito la conoscenza del sistema di nanofiltrazione di solventi organici (OSN) e delle membrane a fibra cava. Le membrane a fibra cava sono il vettore principale della tecnologia OSN e la loro resistenza chimica richiede che il materiale dello strato di separazione formi una struttura chimica stabile (come una struttura di rete dominata da legami covalenti) attraverso processi come la modifica della reticolazione, la carbonizzazione ad alta temperatura o la sinterizzazione ceramica. Queste membrane sono in grado di resistere ai solventi organici (alcoli, chetoni, esteri, aromatici, ecc.), agli acidi e agli alcali forti (pH 1-14) e agli ambienti ad alta temperatura (solitamente ≤120℃). In questi ambienti di produzione sono presenti vari gas organici complessi che possono interagire tra loro. Ad esempio, i solventi alcolici (tra cui metanolo, etanolo, isopropanolo, ecc.) sono presenti nelle tubazioni di alimentazione delle materie prime, nelle uscite dei moduli a membrana e nei serbatoi di recupero dei solventi del sistema OSN. La fuoriuscita di queste sostanze è comune e può causare danni significativi ai lavoratori, ad esempio il metanolo può danneggiare il nervo ottico. Inoltre, le perdite di acetone possono verificarsi in corrispondenza delle guarnizioni dei moduli a membrana e dei serbatoi di concentrazione del retentato. L'acetone è altamente infiammabile e volatile e forma facilmente miscele di gas esplosive. Inoltre, benzene, toluene e xilene possono fuoriuscire dai moduli a membrana e dalle giunzioni delle tubazioni in condizioni di funzionamento ad alta temperatura. Queste sostanze sono altamente tossiche (il benzene è cancerogeno) e infiammabili; il loro accumulo dopo le perdite rappresenta un rischio di esplosione.
Dopo aver compreso a fondo l'ambiente di produzione e le esigenze del cliente - tra cui le potenziali perdite nei sistemi di solventi organici e nei processi resistenti alla corrosione dell'industria delle tecnologie pulite, nonché i requisiti di calibrazione per la consegna dei prodotti e le esigenze di assistenza post-vendita - abbiamo progettato per il cliente una soluzione di monitoraggio delle perdite di gas sistematica, multilivello e intelligente.

I. Identificazione e analisi dei rischi
Nell'industria delle tecnologie pulite, i principali punti di rischio e i gas pericolosi nell'uso di sistemi di solventi organici monitorati, nella ricerca e sviluppo di membrane a fibra cava e nei relativi collegamenti di produzione, test e applicazioni di processo includono:
1.Aree di stoccaggio e materie prime: Serbatoi di materie prime, magazzini di solventi (stoccaggio di metanolo, acetone, acetato di etile, ecc.) e zone di scarico. È probabile che si verifichino perdite su larga scala, con la formazione di ambienti esplosivi o rischi di avvelenamento acuto.
2.Aree di processo principali:
-Moduli e tubazioni a membrana: Le uscite delle pompe ad alta pressione, le guarnizioni degli alloggiamenti delle membrane, le flange delle tubazioni e le valvole sono i punti di perdita più comuni per solventi come il metanolo e l'acetone.
-Unità di separazione e raccolta: Serbatoi di raccolta del permeato, serbatoi di concentrazione del retentato e dispositivi di recupero dei solventi. Qui le concentrazioni di solventi sono elevate e le perdite possono essere continue e nascoste.
3.Aree di laboratorio e di test: Gli esperimenti di processo su piccola scala comportano operazioni frequenti con vari solventi, rendendo probabili perdite locali.

II. Progettazione della soluzione di monitoraggio multilivello
Proponiamo un'architettura di monitoraggio tridimensionale trinitaria: "Monitoraggio fisso online + Ispezione mobile + Protezione personale".

Livello 1: Sistema di monitoraggio online fisso (linea di difesa principale, allarme precoce in tempo reale)
Obiettivo: ottenere un monitoraggio continuo in tempo reale nei punti chiave di rischio con una risposta di secondo livello quando si verificano le perdite.
Punti di impiego:
1.Intorno ai serbatoi di stoccaggio dei solventi e agli ingressi delle materie prime;
2.Sopra il quadro di processo dove i moduli a membrana sono installati centralmente (per monitorare l'accumulo di gas volatili);
3.In corrispondenza delle uscite delle valvole di sfiato dei serbatoi di raccolta del permeato/retentato;
4.Alle uscite dell'aria o alle entrate dell'aria di ritorno di officine e laboratori (per monitorare le concentrazioni ambientali complessive).
Apparecchiature e tecnologie consigliate:
-Monitoraggio multi-punto: Per gas specifici, come metanolo e acetone, installare rilevatori fissi dotati di sensori elettrochimici altamente selettivi. I modelli consigliati sono la serie MSTF100 di Malt Sensing e la serie VOXI PID di Mupuan. Tutti i rilevatori fissi della serie MSTF100 Malt Sensing possono essere collegati ai controllori, integrando i segnali del rilevatore nei sistemi PLC e GDS della sala di controllo centrale per realizzare il monitoraggio multipunto, l'osservazione in tempo reale dei dati di monitoraggio e il download dei dati per l'analisi retrospettiva. I trasmettitori fissi della serie VOXI PID di Mupuan adottano la tecnologia di rilevamento a fotoionizzazione (PID), in grado di monitorare i composti organici volatili (VOC) con una risoluzione di 1 ppb. Il design innovativo della lampada ultravioletta (UV) da 10,6 eV e dell'elettrometro riduce la contaminazione, fornendo letture più accurate e stabili e prolungando gli intervalli di manutenzione. Le applicazioni mobili e i controller Bluetooth facilitano la configurazione, il test e la risoluzione dei problemi in loco. Inoltre, data la necessità del cliente di separare il metanolo e l'acetone nell'ambiente di produzione, i requisiti per la selezione dei sensori sono elevati. Questo rilevatore fisso offre opzioni di sensore personalizzate, in grado di soddisfare le esigenze del cliente. Inoltre, il nostro team tecnico fornisce al cliente video sulla calibrazione e l'installazione del rivelatore, nonché servizi di installazione remota post-vendita, rispondendo alle preoccupazioni del cliente.
-Screening delle perdite in gascromatografia: Per i punti ad alta temperatura, alta umidità o difficoltà di installazione dei rilevatori, consigliamo di adottare la tecnologia di rilevamento dei gas a laser a percorso aperto o di campionamento estrattivo (con tubazioni tracciate a caldo). Questa tecnologia viene utilizzata per il rilevamento precoce di perdite di COV sconosciute o miste, soprattutto in aree con tubazioni condivise a più solventi, per garantire l'accuratezza del rilevamento e monitorare gas tossici come benzene, toluene, etilbenzene e xilene. A tal fine, consigliamo il gascromatografo portatile MSTP100, che utilizza il gascromatografo (GC) compatto Nova Test P100 (dotato di rivelatore a fotoionizzazione (PID)) per analizzare i BTEX (benzene, toluene, etilbenzene e xilene) nelle aree degli uffici. Il sensore TVOC ad alte prestazioni con tecnologia PID consente di ottenere risultati di rilevamento rapidi, affidabili e stabili.

Livello 2: Ispezione portatile e mobile (linea di difesa dinamica, posizionamento preciso)
Obiettivo: ispezioni quotidiane di sicurezza, localizzazione delle fonti di perdita e valutazione degli interventi post-emergenza.
Scenari di applicazione:
-Ispezioni supplementari dei punti ciechi dei rilevatori fissi;
-Test di tenuta di apparecchiature e valvole prima e dopo la manutenzione;
-Localizzazione rapida di punti di perdita specifici da parte del personale di sicurezza dopo l'attivazione di un allarme.
Apparecchiature e tecnologie consigliate:
-Rivelatori portatili multifunzionali: I modelli consigliati includono il rilevatore di pompe MST410P-PID, il rilevatore di pompe RAE Systems 7300 e la serie Mupuan NEO MP18x. L'MST410P-PID è dotato di una potente pompa incorporata e di un sensore PID ad alte prestazioni, che supporta il rilevamento di gas personalizzabile. È dotato di display a LED, connettività Bluetooth e funzioni di memorizzazione dei dati, con risposta rapida ed elevata sensibilità. Può campionare punti sospetti ad altezze o profondità tramite un'asta estensibile per "fiutare" con precisione le fonti di microperdite.
-Rivelatori portatili a singolo gas: Rivelatori leggeri della serie MST101 per compiti di ispezione specifici (ad esempio, MST101-CH3OH per il metanolo), economici e facili da usare.
-Monitor d'area mobili: Possono essere dislocati temporaneamente durante le operazioni di manutenzione per formare una zona di monitoraggio mobile, proteggendo i lavoratori.

Livello 3: Monitoraggio della protezione personale (linea di difesa finale, garanzia di sicurezza individuale)
Obiettivo: fornire un monitoraggio in tempo reale della concentrazione di esposizione personale per i lavoratori che entrano in aree specifiche (come le zone dei serbatoi di stoccaggio e gli spazi confinati).
Attrezzatura consigliata: Dotare i lavoratori di rilevatori personali di gas singoli o multipli. I modelli consigliati sono Honeywell XL, Malt Sensing MST410 Multi-Gas Monitor e Senke Portable Detector, tutti in grado di soddisfare le esigenze delle ispezioni quotidiane. Il monitor MST410 è un marchio proprietario di Malt Sensing, dotato di una tecnologia di sensori intelligente che consente la sostituzione dei sensori su richiesta con funzionalità plug-and-play. È dotato di un sistema di allarme tre in uno (suono, luce e vibrazione), di un display a LED, di un sistema di archiviazione dati Bluetooth e di una funzione di allarme caduta, per garantire che i lavoratori possano percepire i rischi ed evacuare tempestivamente gli ambienti pericolosi.

III. Gestione dei dati e collegamento intelligente
Piattaforma di monitoraggio centralizzata: Tutti i dati dei rilevatori fissi sono collegati al sistema di rilevamento e monitoraggio dei gas (GDS) o integrati nel sistema DCS/PLC della fabbrica. La piattaforma consente di:
-Visualizzazione in tempo reale: Valori di concentrazione e stato di ciascun punto di monitoraggio;
-Allarme gerarchico: Impostazione di soglie a tre livelli ("Allarme basso, allarme medio, allarme alto") per attivare diverse procedure di emergenza;
-Tracciamento e analisi dei dati storici: Generazione di report, analisi delle tendenze delle perdite e ottimizzazione dei cicli di manutenzione.
Collegamento intelligente:
-I segnali di allarme possono interbloccare e attivare automaticamente i sistemi di ventilazione di emergenza;
-Combinazione con i segnali dei rilevatori di fiamma/fumo per fornire una valutazione del rischio più completa;
-Gli allarmi di alta concentrazione possono essere collegati con gli allarmi acustici e visivi regionali e notificare il personale interessato.

IV. Servizi e assistenza
-Progettazione di soluzioni personalizzate: Fornisce l'elenco di configurazione delle apparecchiature più conveniente in base al layout della fabbrica, al flusso di processo e al budget;
-Installazione, calibrazione e formazione: Offrire servizi di installazione standardizzati, calibrazione regolare dei sensori e formazione completa sul funzionamento e la manutenzione;
-Supporto continuo per il funzionamento e la manutenzione: Fornisce parti di ricambio, manutenzione a risposta rapida e servizi di aggiornamento del sistema.