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Control de presión absoluta para un análisis preciso del hidrógeno

Alicat fabrica los controladores de presión más rápidos del mundo. Este post «Alicats in the Wild» destaca los analizadores de gas de hidrógeno en tiempo real de H2scan y su uso de los rápidos controladores de presión absoluta de Alicat para la estabilidad del sistema.

H2scan Corporation es un fabricante líder de detectores y analizadores de hidrógeno para la detección de fugas de hidrógeno y el monitoreo de gases de proceso. Con sede en Valencia, California, H2scan tiene derechos comerciales exclusivos sobre una tecnología de detección de níquel-paladio (Pa-Ni) de estado sólido desarrollada por primera vez por el Laboratorio Nacional de Sandia y el Departamento de Energía de EE. UU. Al emplear circuitos de detección de resistencias y capacitores en una única película de Pa-Ni, esta tecnología cuenta los átomos de hidrógeno al medir los cambios en la resistencia o la densidad de carga a través de la matriz. Solo los átomos de hidrógeno responden a las películas de Pa-Ni, por lo que los instrumentos H2scan pueden detectar el contenido de hidrógeno de los gases que contienen múltiples constituyentes. Esta facilidad de uso, junto con las lecturas en tiempo real, hacen de la tecnología de H2scan una de las tecnologías de detección de hidrógeno más eficaces y eficientes del mercado actual.

Pressure calibration for H2scan HY-ALERTA hydrogen analyzers

Calibración de presión para analizadores de hidrógeno H2scan HY-ALERTA

La línea de productos HY-ALERTA de H2scan presenta detectores de fugas de hidrógeno portátiles y de área fija. La línea de productos HY-OPTIMA de la compañía consiste en monitores de hidrógeno en línea en tiempo real para el análisis de procesos de gas en aplicaciones industriales. Todos los instrumentos H2scan están disponibles en versiones intrínsecamente seguras y a prueba de explosiones. Además, los analizadores HY-OPTIMA pueden construirse como instrumentos individuales o como sistemas analizadores completos.

Los analizadores de hidrógeno de H2scan se utilizan en una amplia variedad de industrias, incluida la fabricación de gas, la fabricación de productos químicos y el monitoreo de electrolizadores, entre muchas otras. La mitad de su negocio proviene de la industria del petróleo y el gas, donde los analizadores H2scan monitorean el hidrógeno en las corrientes de gas desde la desulfuración, el reformado y el hidrocraqueo. En el último de estos, demasiado hidrógeno en la corriente de salida revela ineficiencias en el proceso de hidrocraqueo, y muy poco hidrógeno indica una reducción del rendimiento y del material catalítico desperdiciado. Las inexactitudes en el monitoreo de hidrógeno pueden, por lo tanto, costar a una refinería cientos de miles a millones de dólares.

Presión estable: la base para un análisis preciso del hidrógeno

Los analizadores H2scan suelen funcionar muy cerca de la presión atmosférica. Hace algún tiempo, la compañía recibió consultas sobre algunos analizadores de alta pureza que no informaban con precisión en el campo, a pesar de pasar la calibración y la inspección antes de enviar. H2scan envió ingenieros a las instalaciones del cliente y descubrieron que estos analizadores de gas experimentaban fluctuaciones de presión erráticas debido al cambio de la presión barométrica.

Las fluctuaciones de presión causaban lecturas inexactas para estos analizadores de hidrógeno porque el número de moléculas en un volumen de gas es proporcional a la presión del gas. A mayor presión, mayor cantidad de moléculas de gas en el mismo espacio. A altas concentraciones de hidrógeno, incluso un pequeño cambio en la presión barométrica podría cambiar significativamente el número de moléculas de hidrógeno presentes en la corriente de gas. Los cambios en el hidrógeno informado son directamente proporcionales a los cambios de presión; un cambio de 1% en la presión causará un cambio de 1% en el hidrógeno reportado. La presión estable o una señal compensada es crítica, especialmente a altas concentraciones de hidrógeno.

La solución a este problema fue mantener una presión constante en el sensor H2scan, y esto significaba usar el control de presión absoluta. A diferencia del control de presión manométrica, que utiliza la presión barométrica actual como referencia cero, el control de presión absoluta usa el vacío absoluto como referencia cero. El control de la presión absoluta elimina las fluctuaciones de la presión atmosférica de la ecuación, lo que resulta en un control de presión repetible y un análisis preciso del gas de hidrógeno.

La magia del control de presión absoluta para el análisis de hidrógeno en refinerías

Por recomendación de un colega, H2scan recurrió primero a los controladores de presión absoluta de la serie PC de Alicat para mantener la presión en la cabeza del sensor H2scan. Configurado para el control de la contrapresión, el Alicat se instaló aguas abajo del analizador H2scan para mantener una presión absoluta constante en el analizador. La válvula de control proporcional de alta velocidad logra nuevos caudales en solo 50 ms para garantizar que se mantenga la presión absoluta elegida. Cuando los ingenieros de H2scan agregaron Alicats a los sistemas analizadores de hidrógeno de sus clientes, sus analizadores funcionaron tan bien como lo hicieron en el laboratorio, sin importar la presión barométrica en el campo.

H2scan ahora especifica regularmente un controlador de contrapresión Alicat para acompañar sus analizadores HY-OPTIMA cuando su cliente está monitoreando los flujos de gas con mayores concentraciones de hidrógeno. Debido a que los controladores de presión Alicat están disponibles con cuerpos de flujo compatibles con NeSSI y certificación CSA Clase 1 División 2 (ATEX Zona 2), H2scan también incorpora estas unidades en los sistemas de analizador completo HY-OPTIMA que están construidos sobre sustratos NeSSI. Las comunicaciones RS-232 nativas de este controlador de presión «inteligente» proporcionan control de punto de ajuste en tiempo real y retroalimentación de la presión absoluta observada.

H2scan también utiliza RS-232 de Alicat para registrar fácilmente las presiones en tiempo real durante la calibración de analizadores no estándar que operan a presiones más altas o que requieren una mayor precisión. Alicat es compatible con estos controladores de presión electrónicos fáciles de usar con una garantía de por vida y un servicio al cliente generoso. Los ingenieros de H2scan pueden llegar a personas reales que conocen nuestros productos dentro de tres anillos. Por lo tanto, un Alicat es un precio pequeño para establecer una mayor precisión en un sistema analizador de $ 20,000 a $ 40,000.

¿Qué sigue para H2scan?

La próxima generación de analizadores H2scan compensará automáticamente las lecturas de hidrógeno por los cambios de presión en tiempo real en la entrada del analizador. Para lograr esto, el analizador requiere un transductor de presión que pueda enviar datos en tiempo real al controlador de presión electrónico corriente abajo. La serie de PC de Alicat proporciona esta solución en un solo dispositivo. El controlador de contrapresión está ubicado inmediatamente aguas abajo del analizador H2scan, y sus comunicaciones RS-232 nativas permiten la comunicación en tiempo real con el analizador H2scan.

Para obtener más información sobre H2scan Corporation y el análisis de hidrógeno en tiempo real, visite www.h2scan.com.

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