2019-01-02

Övervakning av gaskoncentrationer vid svavelsyraproduktion

Svavelsyra (H₂SO₄) är ett vanligt förekommande ämne inom den kemiska industrin. De viktigaste användningsområdena är mineralbearbetning, tillverkning av gödningsmedel, oljeraffinering, avloppsvattenrening, massa- och papperstillverkning, lädertillverkning, färgning av tyger och kemisk syntes. Det används också t.ex. som elektrolyt i blybatterier och i olika rengöringsmedel för hushållsbruk.

Det finns särskilda anläggningar för tillverkning av enbart svavelsyra där rent svavel används som råmaterial, men det är också ganska vanligt att svavelsyraproduktion finns som en sidoverksamhet till t.ex. metallsmältverk, där svavelinnehållet i malmen eller annat råmaterial överförs till svavelsyraproduktionen. En svavelsyraanläggning kan också vara en integrerad del av en fabrik för produktion av gödningsmedel, t.ex. ammoniumsulfat eller superfosfat.

De kemiska reaktionerna i en svavelsyraanläggning är mycket exoterma vilket innebär att mycket energi produceras. Denna energi kan t.ex. användas i fjärrvärmesystem eller ledas till turbiner för att generera elektricitet.

Som en del av produktionsprocessen för svavelsyra är det mycket viktigt att kunna övervaka och kontrollera koncentrationerna av gasformig svaveldioxid (SO₂) vid mycket höga koncentrationsnivåer. Koncentrationerna av svaveltrioxid (SO₃) kan också vara av intresse. Vissa processteg kräver att gaserna är torra, så H₂O-övervakning kan också vara relevant. Anledningarna till att övervaka koncentrationen av SO₂ och andra gaser varierar dock mellan olika applikationer och olika produktionssteg.

Driften av storskaliga produktionsanläggningar, t.ex. för svavelsyratillverkning, styrs ofta av nationell lagstiftning och krav från lokala miljömyndigheter, t.ex. när det gäller utsläpp till omgivande luft. Övervakningsbehoven kan därför också omfatta kontinuerlig utsläppsövervakning (CEM) i slutet av produktionsprocessen. Övervakning av luftkvaliteten runt produktionsanläggningen kan också vara en önskan eller ett krav. Syftet med det senare kan vara att allmänt övervaka i vilken utsträckning allmänheten i närheten av anläggningen utsätts för luftföroreningar, eller att fungera som ett varningssystem vid oavsiktliga utsläpp av giftiga gaser från produktionen, eller att tillhandahålla en kombination av dessa.

OPSIS mätsystem är mycket väl lämpade för SO₂-övervakning i och omkring svavelsyraanläggningar. Processövervakning kan vara mycket utmanande på grund av starkt korrosiva gaser, höga processtemperaturer, mycket höga SO₂-koncentrationer, hög stofthalt i rökgaserna och övertryck. OPSIS-systemen kan dock hantera alla dessa utmaningar på ett mycket bra sätt. Med hjälp av övervakning direkt i produktionsprocessen och optiska fibrer kan ett enda instrument även täcka flera eller till och med alla steg i produktionsflödet.

Kontinuerlig övervakning av utsläpp blir också enkelt med OPSIS mätsystem. Ett enda system kan konfigureras för att mäta inte bara SO₂ utan även NO, NO₂ och andra ämnen där utsläppen är reglerade. På samma sätt finns det OPSIS-system för övervakning av luftkvalitet (AQM) som kan mäta inte bara SO₂ utan även koncentrationer av flera andra föroreningar som är viktiga när det gäller luftkvaliteten i omgivningen.

Tack vare den beröringsfria mätmetoden som inte bygger på provtagning kräver OPSIS-systemen minimalt med underhåll, oavsett om tillämpningen är processtyrning av svavelsyraproduktion, kontinuerlig övervakning av utsläpp eller övervakning av omgivningsluften.