Analisador de gases FTIR portátil - ToronFTIR™ G12000
O ToronFTIR™ G12000 é um analisador de gases FTIR portátil, projetado para monitoramento contínuo de emissões e COVs em fontes fixas de poluição, como usinas termelétricas a carvão, siderúrgicas, cimenteiras e incineradores de resíduos. O instrumento lê a assinatura infravermelha de uma amostra de gás em fluxo e quantifica dezenas de componentes simultaneamente, desde gases de combustão como SO₂, NO e CO até uma ampla gama de compostos orgânicos voláteis. Uma célula de amostra aquecida e protegida contra corrosão permite que o analisador trabalhe diretamente com gases de combustão quentes, úmidos e corrosivos, sem perder espécies reativas ou condensáveis.
O ToronFTIR™ G12000 combina o analisador com um sistema de amostragem aquecido de processo completo e um estágio de pré-tratamento de gases de combustão, garantindo que a amostra chegue à célula na temperatura ideal e livre de poeira. Um detector DTGS de temperatura ambiente elimina a necessidade de resfriamento com nitrogênio líquido ou termoelétrico, simplificando a operação em campo. A alimentação por bateria, uma estação de trabalho portátil e um estojo de transporte tornam o sistema prático para inspeções de chaminés, auditorias móveis e atendimento a emergências em locais sem acesso à rede elétrica.
O analisador mede mais de cinquenta componentes gasosos como padrão e aceita um menu de gases personalizado sob encomenda. O software realiza calibração multiponto, conversão de concentração seca e úmida, compensação de temperatura e pressão e correção automática de interferência cruzada entre componentes. Registro contínuo, gráficos de tendência, reprodução espectral e exportação para Excel fornecem aos operadores um registro completo para relatórios e revisão posterior.
Analisador de gases FTIR portátil - Aplicações do ToronFTIR™ G12000
O ToronFTIR™ G12000 oferece suporte à conformidade com as normas de emissões, monitoramento de processos e trabalhos de segurança em diversos setores, como a indústria pesada e os serviços ambientais.
- Monitoramento de Emissões de Fontes Fixas: mede os gases emitidos pelas chaminés de usinas termelétricas a carvão, siderúrgicas, cimenteiras, fábricas de vidro e usinas de incineração de resíduos para fins de relatórios regulatórios.
- Monitoramento de Conformidade com VOCs: quantifica as emissões organizadas de VOCs em gases de combustão industriais, abrangendo diversas espécies orgânicas em uma única análise.
- Gases de combustão quentes, úmidos e corrosivos: a amostragem aquecida e a óptica anticorrosiva lidam com as condições exigentes da chaminé que os analisadores de célula fria não conseguem processar.
- Resposta a Emergências Ambientais: realiza a triagem de gases inorgânicos perigosos e compostos orgânicos tóxicos no ar ambiente durante derramamentos e incidentes.
- Otimização de Processos e Combustão: monitora CO, CO₂, NOx e hidrocarbonetos para ajustar queimadores e reduzir o consumo de combustível.
- Higiene e Segurança Industrial: detecta gases tóxicos como HCl, HF, HCN, fosgênio e dissulfeto de carbono em áreas de produção.
- Pesquisa e Desenvolvimento de Métodos: constrói bibliotecas espectrais e estuda misturas gasosas multicomponentes em laboratórios acadêmicos e industriais.
Analisador de gás FTIR portátil - ToronFTIR™ G12000 Principais características
O ToronFTIR™ G12000 combina a análise simultânea de múltiplos gases com uma amostragem robusta e pronta para uso em campo.
- Análise simultânea de múltiplos gases: mede mais de cinquenta componentes gasosos em uma única varredura, com um menu de gases personalizável mediante solicitação.
- Detector DTGS à temperatura ambiente: opera sem refrigeração com nitrogênio líquido ou termoelétrica, o que simplifica a instalação em campo.
- Longo percurso óptico de 4.5 metros: uma célula dobrada de longo percurso reduz os limites de detecção para poluentes em concentrações mínimas.
- Célula aquecida e resistente à corrosão: revestimentos anticorrosivos e aquecimento a 180 °C permitem a medição direta de gases de combustão úmidos e ácidos.
- Amostragem aquecida em todo o processo: a sonda e as linhas aquecidas acima de 180 °C evitam a condensação e a perda de espécies reativas.
- Filtração em três estágios: filtros resistentes à corrosão e a altas temperaturas removem partículas de 0.5 a 5 µm antes da célula.
- Digitalização rápida: pelo menos cinco digitalizações por segundo permitem o rastreamento rápido de tendências e o cálculo de médias.
- Conversão de base seca e úmida: apresenta as concentrações tanto em base seca quanto úmida para atender aos requisitos de relatório.
- Compensação de temperatura e pressão: corrige as condições do local e resolve automaticamente a interferência cruzada entre gases.
- Registro contínuo e tendências: registra espectros, exibe gráficos de tendência de concentração e reproduz espectros salvos para revisão.
- Exportação de dados para Excel: salva os resultados em formato de planilha, prontos para a elaboração de relatórios.
- Operação portátil com bateria: baterias móveis de lítio e um estojo de transporte permitem inspeções de chaminés e auditorias remotas.
- Diagnóstico remoto com um clique: gera um arquivo de status que os operadores podem enviar aos engenheiros de serviço para suporte.
Teoria e Método
A análise de gases por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) identifica e quantifica gases pela forma como suas moléculas absorvem a luz infravermelha. Cada gás absorve em números de onda característicos, definidos pela vibração de suas ligações químicas, de modo que uma mistura produz um espectro combinado que o software separa em componentes individuais. O ToronFTIR™ G12000 registra o espectro completo em uma única medição, em vez de escanear um comprimento de onda por vez, o que permite analisar vários gases simultaneamente e repetir a medição diversas vezes por segundo.
No núcleo do sistema encontra-se um interferômetro de Michelson. Um divisor de feixe com janelas à prova de umidade divide o feixe infravermelho em dois caminhos que refletem em um espelho fixo e em um espelho móvel. A recombinação dos feixes produz um interferograma, e uma transformada de Fourier o converte em um espectro de absorbância. A relação de Beer-Lambert, então, relaciona a absorbância à concentração: um caminho óptico mais longo e uma absorbância maior significam mais moléculas no feixe. Um caminho óptico dobrado de pelo menos 4.5 metros dentro de uma célula com menos de 1 litro proporciona a sensibilidade necessária para poluentes em baixas concentrações.
O manuseio da amostra influencia a precisão tanto quanto a óptica. Gases reativos e condensáveis, como HCl, HF, NH₃ e água, aderem a superfícies frias ou precipitam à medida que a amostra esfria, o que enviesa a leitura. O ToronFTIR™ G12000 mantém a sonda, as linhas de amostra e a célula acima de 180 °C em todo o percurso, garantindo que a amostra permaneça na fase vapor desde a chaminé até o detector. Revestimentos anticorrosivos protegem a célula e o refletor dos gases de combustão ácidos durante longos períodos de operação em campo.
Analisador de gases FTIR portátil - ToronFTIR™ G12000 - Especificações técnicas
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Princípio de Medição | Transformada de Fourier no infravermelho (FTIR) |
| Detetor | DTGS, operação em temperatura ambiente (não requer refrigeração) |
| divisor de feixe | Material de janela à prova de umidade |
| Cordilheira Wavenumber | 600 a 4500 cm⁻¹ (mínimo) |
| Resolução Espectral | 4 cm⁻¹ padrão, 1 cm⁻¹ opcional |
| Freqüência de Varredura | ≥ 5 varreduras por segundo |
| Comprimento do caminho óptico | ≥ 4.5 m |
| Volume da célula de amostra | < 1.0 L |
| Aquecimento da célula de amostra | ≥ 180°C |
| Proteção contra corrosão | Revestimento anticorrosivo na célula de amostra e no refletor. |
| Erro de indicação (CO₂) | Dentro de ± 5% |
| Erro de indicação (outros gases) | ±5% relativo para valores > 60 µmol/mol; ±3 µmol/mol absoluto para valores ≤ 60 µmol/mol. |
| Desvio zero | Dentro de ± 3% |
| Desvio de vão | Dentro de ± 3% |
| Influência do fluxo de amostra | ≤ ±2.0% FS |
| Influência da temperatura ambiente | ≤ ±5.0% FS |
| Influência da tensão de alimentação | ≤ ±2.0% FS |
| Exportação de dados | Formato Excel |
| Voltagem | AC 220 V, 50 Hz, 300 W (110 V também disponível) |
Sistema de amostragem e pré-tratamento
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Sistema de amostragem aquecido | Aquecimento de processo completo, temperatura constante ≥ 180 °C |
| Taxa de fluxo de amostragem | ≥ 1.8 L / min |
| Força da Bomba | ≥ 80kPa |
| Filtração | Remoção de poeira em três estágios; resistente a altas temperaturas, à corrosão e não absorvente; 0.5 a 5 μm |
| Linhas de Amostragem Aquecidas | ≥ 5 m e ≥ 1 m, ≥ 180 °C, com indicador de temperatura do duto |
| Sonda de amostragem aquecida | ≥ 1 m, ≥ 180 °C, filtro de poeira frontal |
| Resfriamento de gases de combustão | Resfriamento de semicondutores em dois estágios, ≥ 80 NL/h, tempo de resfriamento ≤ 30 min |
| Temperatura de entrada do gás de amostra | ≤ 180 ° C |
| Ponto de orvalho de saída | ≤ 5 ° C |
| Filtragem de Precisão | 0.1 μm, L = 50 mm |
| Capacidade de exaustão | 3.3 NL / min |
| Capacidade Anti-Pressão Negativa | -5000 Pa, 1 L/min |
| Aquecimento da câmara de amostragem | ≥ 120°C |
| Sonda de aço inoxidável | ≥ 1 m, linha aquecida ≥ 3 m, pré-filtro ≤ 2 μm |
| Aparelho de titulação de ácido fosfórico | Concentração de 20% a 80%, bomba peristáltica de 1 a 5 rpm/min |
Configuração padrão
| item | Qtd. | Descrição |
|---|---|---|
| Unidade principal do analisador de gás FTIR portátil | conjunto 1 | Unidade analisadora principal |
| Sistema de amostragem aquecida de processo completo | conjunto 1 | Sonda aquecida (≥ 1 m), linhas aquecidas (≥ 5 m e ≥ 1 m), amostrador aquecido |
| Estojo de transporte portátil | 1 | Estojo de transporte de campo |
| Elementos filtrantes metálicos primários | 2 | Filtração de primeiro estágio |
| Filtros metálicos secundários | 2 | Filtração de segundo estágio |
| Elementos filtrantes de metal terciário | 2 | Filtração de terceiro estágio |
| Sistema de software de análise | conjunto 1 | Análise quantitativa de múltiplas substâncias |
| Biblioteca Espectral de Calibração de Gás de Fábrica | conjunto 1 | Espectros de calibração pré-carregados |
| Bibliotecas Qualitativas / Semi-Quantitativas | ≥ 200 | Bibliotecas espectrais de referência |
| Estação de trabalho móvel | 1 | Processador i7, 32 GB de RAM, 1 TB de armazenamento, tela sensível ao toque de 14 polegadas com resolução 2.5K. |
| Fontes de alimentação móveis de lítio | 2 | 24 V, 55 Ah, 1500 W nominais / 5000 W de pico, 8 kg cada |
| Sistema de pré-tratamento de gases de combustão | conjunto 1 | Resfriamento, filtragem e condicionamento. |
| Impressora portátil | 1 | Impressão de relatórios no local |
Componentes de gás mensuráveis
O analisador quantifica os seguintes componentes como padrão. Os intervalos são em mg/m³ a menos que indicado como %Vol, e abrangem um limite inferior e um limite superior de calibração.
| Componente de Gás | Fórmula | Faixa inferior | Faixa superior |
|---|---|---|---|
| Oxygen | O₂ | 0 a 20.9% Vol. | - |
| Monóxido de carbono | CO | 0 a 75 | 0 a 1000 |
| Óxido nítrico | NÃO | 0 a 80 | 0 a 600 |
| Dióxido de nitrogênio | NÃO₂ | 0 a 50 | 0 a 600 |
| Óxido nitroso | N₂O | 0 a 50 | 0 a 400 |
| Dióxido de enxofre | SO₂ | 0 a 75 | 0 a 1000 |
| Amônia | NH ^ | 0 a 15 | 0 a 50 |
| Cloreto de hidrogênio | HCl | 0 a 15 | 0 a 100 |
| Fluoreto de hidrogénio | HF | 0 a 15 | 0 a 50 |
| Cianeto de hidrogenio | HCN | 0 a 50 | 0 a 100 |
| Metano | CH₄ | 0 a 200 | 0 a 2000 |
| Propano | C₃H₈ | 0 a 50 | 0 a 1000 |
| Etileno | C₂HXNUMX | 0 a 50 | 0 a 1000 |
| Formaldeído | feito | 0 a 50 | 0 a 100 |
| Benzeno | C₆H₆ | 0 a 50 | 0 a 100 |
| Tolueno | C₇H₈ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Estireno | C₈H₈ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Vapor de água | H₂O | 0 a 25% Vol. | 0 a 40% Vol. |
| Dióxido de carbono | CO₂ | 0 a 25% Vol. | - |
| Propileno | C₃H₆ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Etilbenzeno | C₈H₁₀ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Acetileno | C₂H₂ | 0 a 15 | 0 a 50 |
| Acroleína | C₃H₄O | 0 a 50 | 0 a 100 |
| Fenol | C₆H₆O | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| nitrobenzeno | C₆H₅NO₂ | 0 a 150 | 0 a 1000 |
| m-xileno | C₈H₁₀ | 0 a 120 | 0 a 1000 |
| p-xileno | C₈H₁₀ | 0 a 120 | 0 a 1000 |
| o-Xileno | C₈H₁₀ | 0 a 120 | 0 a 1000 |
| Etano | C₂H₆ | 0 a 50 | 0 a 1000 |
| TVOC | - | 0 a 50 | 0 a 1000 |
| Hexano | C₆H₁₄ | 0 a 200 | 0 a 1000 |
| Ciclohexano | C₆H₁₂ | 0 a 120 | 0 a 1000 |
| Ácido acético | C₂H₄O₂ | 0 a 25 | 0 a 50 |
| Acetona | C₃H₆O | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Metanol | CH₃OH | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Etanol | C₂H₅OH | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| diclorometano | CH₂Cl₂ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Clorofórmio | CHCl₃ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| 1,1-Dicloroetano | C₂H₄Cl₂ | 0 a 30 | 0 a 1000 |
| Dicloroetileno | C₂H₂Cl₂ | 0 a 200 | 0 a 1000 |
| Tricloroetileno | C₂HCl₃ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| tetracloroetileno | C₂Cl₄ | 0 a 200 | 0 a 1000 |
| Acetato de metila | C₃H₆O₂ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Amina (verificar) | C₃H₈N | 0 a 130 | 0 a 1000 |
| Clorobenzeno | C₆H₅Cl | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Acrilonitrilo | C₃H₃N | 0 a 180 | 0 a 1000 |
| Dissulfeto de carbono | CS₂ | 0 a 15 | 0 a 50 |
| Anilina | C₆H₅NH₂ | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Cloreto de vinilo | C₂H₃Cl | 0 a 100 | - |
| Acetaldeído | C₂H₄O | 0 a 100 | 0 a 1000 |
| Anidrido acético | C₄H₆O₃ | 0 a 200 | 0 a 1000 |
O instrumento também possui espectros de referência qualitativos e semiquantitativos para compostos adicionais, incluindo etanotiol, etilamina, acetofenona, bromoetano, butano, hexafluoreto de enxofre, trifluoreto de nitrogênio, acetato de etila, anidrido acético, éter dietílico, dissulfeto de dimetila, dimetilamina, fosgênio, perfluoropropano, cloroetano, metilmercaptano, sulfeto de dimetila, metilamina, formiato de metila, álcool furfurílico, n-butanol, isopropanol, heptano, tetracloreto de carbono, triclorometano, trimetilamina e propanol. O menu de gases e as faixas de análise podem ser personalizados de acordo com a aplicação do cliente.
Componentes de calibração de gás de fábrica
| Componente de Gás | Fórmula | Faixa de calibração |
|---|---|---|
| Dióxido de enxofre | SO₂ | 0 para 1000 ppm |
| Óxido nítrico | NÃO | 0 para 2000 ppm |
| Dióxido de nitrogênio | NÃO₂ | 0 para 500 ppm |
| Monóxido de carbono | CO | 0 para 5000 ppm |
| Dióxido de carbono | CO₂ | 0 para% 90 |
| Amônia | NH ^ | 0 para 500 ppm |
| Cloreto de hidrogênio | HCl | 0 para 200 ppm |
| Vapor de água | H₂O | 0 para% 30 |
| Óxido nitroso | N₂O | 0 para 500 ppm |
| Metano | CH₄ | 0 para 2000 ppm |
| Etano | C₂H₆ | 0 para 100 ppm |
| Propano | C₃H₈ | 0 para 100 ppm |
| Fluoreto de hidrogénio | HF | 0 para 100 ppm |
| Benzeno | C₆H₆ | 0 para 100 ppm |
| Tolueno | C₇H₈ | 0 para 100 ppm |
| Etilbenzeno | C₈H₁₀ | 0 para 100 ppm |
| Estireno | C₈H₈ | 0 para 100 ppm |
