Rédigé par J.C. Arènes
VP Ventes et Service
12 Décembre, 2023
Dans l'analyse des gaz, les analyseurs extractifs continuent de jouer un rôle clé malgré les progrès des méthodes in-situ. Cet article explore trois stratégies d'échantillonnage extractif principales : Extractif Froid-Sec, Extractif Chaud-Humide et Extractif à Dilution. Il souligne les avantages et les inconvénients uniques de chaque méthode, en se concentrant sur des aspects tels que le contrôle de l'humidité, l'intégrité de la composition des gaz et les exigences en matière d'équipement.
Le contenu est essentiel pour décider de la technique la plus appropriée pour des applications analytiques spécifiques.
Ce que vous apprendrez :
Méthodes Distinctes : Aperçus des approches Extractif Froid-Sec, Extractif Chaud-Humide et Extractif par Dilution.
Avantages et Défis : Les points forts et les limites de chaque méthode.
Critères de Sélection: Directives pour choisir la méthode appropriée pour diverses applications.
Bien que des progrès considérables aient été réalisés dans le domaine de l’analyse des gaz in-situ, les analyseurs extractifs effectuent encore la plupart des applications. Les analyseurs extractifs nécessitent qu’une partie du flux de gaz soit transportée du processus au système d’analyse. Il existe trois types de systèmes couramment utilisés pour relever ce défi.
1. Extractif Froid-Sec.
Dans un système extractif froid-sec, le point de rosée du gaz échantillonné est contrôlé à un niveau bien inférieur à la température de fonctionnement de l’analyseur. Cela se fait généralement en faisant passer l’échantillon de processus à travers un échangeur de chaleur, qui abaisse la température du gaz jusqu’au point de rosée souhaité. Par exemple, si les analyseurs sont situés dans une pièce ou une enceinte à température contrôlée avec une température ambiante minimale de 20°C, on peut régler l’échangeur de chaleur (ou le refroidisseur) à une température de 5°C ou moins. Lorsque le gaz de processus passe à travers l’échangeur de chaleur, tout composant susceptible de se condenser à une température supérieure à 5°C se dépose hors du gaz sous forme de liquide. Le gaz séché continue ensuite vers l’analyseur sans risque de condensation.
Avantages
- L’avantage principal de cette technique est qu’elle permet n’importe quelle technologie d’analyseur non chauffée.
- De plus, si l’échantillon contient une grande quantité d’eau (comme le gaz de combustion), son élimination permet l’utilisation d’analyseurs de gaz infrarouges qui seraient normalement fortement perturbés par la vapeur d’eau.
Inconvénients
- Les inconvénients comprennent le fait que le refroidisseur peut produire une quantité significative de condensat liquide qui doit être éliminé de manière sûre.
- De plus, la perte de certains composants solubles dans l’eau (comme le SO2) peut se produire lors du passage à travers le refroidisseur. Si ceux-ci sont les analytes d’intérêt, alors une autre technique peut être préférable. Enfin, il faut considérer le fait que cette approche altère la composition du gaz échantillonné, dans certains cas de manière assez significative s’il y avait une forte concentration d’eau et/ou de composants à point de rosée élevé.
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2. Extractif Chaud-Humide.
Dans un système extractif chaud-humide, plutôt que de contrôler le point de rosée du gaz échantillonné, l’ensemble du système est maintenu à une température bien supérieure du point de rosée. Cette méthode élimine le risque de condensation dans le système, mais peut nécessiter une température très élevée du système d’échantillonnage (et des analyseurs).
Avantages
L’avantage principal de cette approche est que le risque de condensation dans les analyseurs est éliminé.
De plus, comme aucun composant n’a été condensé hors de l’échantillon, la composition du gaz reste inchangée.
Inconvénients
Les inconvénients sont que cette approche limite le choix des fabricants d’analyseurs à ceux qui offrent des systèmes chauffés.
Il existe également une limitation technologique dans la mesure où le maintien de la vapeur d’eau dans l’échantillon peut exclure la possibilité d’utiliser des analyseurs de gaz à infrarouge en raison de l’interférence dans cette région du spectre électromagnétique.
3. Extractif à Dilution.
Un système de dilution, comme son nom l’indique, repose sur la dilution de l’échantillon de processus avec un gaz sec et propre afin d’abaisser la température globale du point de rosée de l’échantillon.
Avantages
Les avantages incluent le fait que la dilution est généralement effectuée au point de prélèvement de l’échantillon, permettant le transport de l’échantillon dans une ligne non chauffée.
Un avantage supplémentaire est que la dilution réduit la concentration globale des composants corrosifs, ce qui peut aider à réduire les dommages au système et aux parties mouillées de l’analyseur.
Inconvénients
Les systèmes de dilution présentent également des inconvénients, notamment la nécessité d’une alimentation continue en gaz de dilution propre et sec.
De plus, le rapport de dilution doit être contrôlé très précisément pour éviter d’introduire ce qui pourrait représenter une erreur significative dans les résultats calculés.
Enfin, comme le système de dilution réduit la concentration des composants de l’échantillon de processus, il peut nécessiter l’utilisation d’analyseurs spécialisés capables de mesurer à des concentrations très faibles.
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Le choix de la technique idéale d’échantillonnage extractif des gaz est une décision critique et nuancée, qui repose sur une compréhension détaillée des capacités et des contraintes propres à chaque méthode. Ces divers systèmes présentent chacun leur propre ensemble d’avantages et de défis, exigeant un examen minutieux adapté aux exigences analytiques spécifiques. Chez Novatech, notre équipe d’experts est prête à vous guider à travers ce processus de prise de décision complexe. Grâce à leurs connaissances approfondies et à leur expérience, ils veilleront à ce que votre sélection ne soit pas seulement approprié, mais parfaitement aligné avec vos objectifs analytiques spécifiques.
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