背景&チャレンジ
ニュージーランドのある顧客が、ある TDLAS200A ポンプ式メタンセンサー ～として フロースルー型オンラインモニター バイオリアクターからの排ガス用。このリアクターは常温・常圧で稼働しており、排ガスの流量は約 1 L/min、また、ガス組成は運転中に変化し、最初はメタンですが、次第にCO₂へと移行していきます。そのため、顧客はセンサーのCO₂測定範囲と湿度に対する耐性について確認したいと考えており、本格的な導入を決定する前に、実験室での試験用にサンプル機を1台購入する予定でした。
TDLAS200Aを選ぶ理由
TDLAS200Aは、ポンプ式レーザーメタンセンサーです。内蔵のポンプが測定セルに試料ガスを送り込むため、 フロースルー 拡散に頼るのではなく、バイオリアクターの排ガスラインに接続する。このセンサーの測定範囲は0～5000 ppmのメタンであり、これはバイオリアクターの排ガス測定における低濃度のメタン濃度と一致している。
ソリューション&インストール
フロースルー方式では、オフガスは反応器のヘッドスペースから、反応器自身の流速でセンサーの入口へと導かれるため、サンプリングはポンプによって行われ、プロセス自体によるものではありません。実用上の2つの点が指摘され、顧客と確認されました：
- 測定中にガスの組成がメタンからCO₂に変化するため、このセンサーはメタン測定に用いられ、一方、当該用途におけるCO₂の測定範囲については別途確認が行われる。
- 他のポンプ式ガス測定と同様に、測定セル内に結露が生じないように、サンプル導入部において排ガスの湿度を適切に管理する必要があります。
結果発表
顧客は、フロースルー方式と測定範囲を実験室で試験するために、サンプルユニットを1台受け取り、その後、自社のシステムに組み込みました。その後、再注文が入り、採用された構成がバイオリアクターの排ガス処理に適していたことが確認されました。
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よくある質問
Q: ポンプ式メタンセンサーは、フロースルー方式のモニタリングに使用できますか？
A: はい。ポンプ式分析装置は、独自の測定セルを通じて試料を吸引するため、プロセスから試料ラインを接続することで、フロースルー型分析装置となります。試料の流量、圧力、および水分量は、装置の仕様に合わせて調整する必要があります。
Q：測定対象のガスがメタンから二酸化炭素に変わった場合、何をチェックする必要がありますか？
A: この測定器の測定範囲および光学構成は、対象となる新しいガスとその濃度範囲をカバーしている必要があります。検出は特定の吸収線に合わせて調整されているため、注文前に仕様書と照らし合わせて確認する必要があります。
Q: 湿度は測定結果に影響を与えますか？
A: 水蒸気は赤外線を吸収するため、飽和状態の試料は光学式ガス測定に影響を与える可能性があります。一般的な対処法としては、試料を調整し、ラインの温度を露点より高く保ち、その用途における測定器の規定湿度限界を確認することです。
Q：実験室での試験には、サンプル1個で十分ですか？
A: フロースルー方式のベンチ評価を行う場合、その通りです。排ガスラインに接続された単一のポンプユニットを使用すれば、恒久的な設置を決定する前に、測定値が安定しているかどうかを確認することができます。
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