قياس تدفق الأمونيا
الأمونيا، مركب سام وخطير، بالغ الأهمية في العديد من التطبيقات الصناعية، مثل إنتاج الأسمدة، وتبريد الأنظمة الصناعية، واختزال أكاسيد النيتروجين. ونتيجةً لذلك، تُفرض أهميتها في مجالات متعددة متطلبات أكثر صرامةً فيما يتعلق بالسلامة والكفاءة، بل وحتى الدقة. ولا يُعدّ القياس الدقيق لتدفق الأمونيا في العمليات الصناعية العملية مجرد متطلب فني، بل هو أيضًا ضرورة أساسية للسلامة.
يُحدث اختيار مقياس تدفق مناسب للأمونيا فرقًا في التعامل مع الخصائص المميزة للأمونيا الغازية والسائلة في خطوط الأنابيب الصناعية. ومن ثم، يُمكن مراقبة وتسجيل بيانات دقيقة ومخرجات موثوقة، مثل 4-20 مللي أمبير، أو RS485، أو إشارات نبضية، لإجراء تعديلات فورية. ويتمكن المشغلون من تحسين العمليات بما يتوافق مع معايير السلامة.
بالإضافة إلى التحكم الدقيق في العمليات، يلزم قياس تدفق الأمونيا في جميع مراحل الإنتاج للحد من المخاطر الناجمة عن NHx السام، والذي قد يسبب تهيجًا في العينين والأنف والحلق عند تركيزات منخفضة. كما قد يسبب التهابًا وحروقًا شديدة في حالة التعرض الشديد. وقد يؤدي التعرض للأمونيا المركزة إلى العمى وفشل الجهاز التنفسي وحتى الوفاة.
غاز الأمونيا مقابل الأمونيا السائلة
تختلف الأمونيا الغازية والسائلة في خصائصها وتطبيقاتها الصناعية. تؤثر الاختلافات الملحوظة بين نوعي الأمونيا بشكل كبير على حلول المناولة والتخزين والقياس. تتكون الأمونيا الغازية من ذرات نيتروجين وهيدروجين، تتحلل عند درجات حرارة عالية لتكوين النيتروجين والهيدروجين. علاوة على ذلك، تتحول الأمونيا الغازية إلى أكسيد النيتريك بمساعدة محفز في ظل ظروف مناسبة.
الأمونيا الغازية السامة مادة أكالة، وتتفاعل بشدة مع الرطوبة عند ملامستها للماء والأغشية المخاطية. هيدروكسيد الأمونيوم الناتج مادة كاويّة للغاية وخطيرة على الأنسجة.
الأمونيا السائلة هي نتيجة إذابة غاز الأمونيا في الماء، المعروف بمحلول الأمونيا المائي، وهو سائل متطاير عديم اللون ذو رائحة نفاذة. يجب التعامل مع التفاعلات الحرارية المحتملة بحذر عند تفاعل الأمونيا مع الماء. يتبخر الأمونيا المائي عند تعرضه للهواء، ويعود إلى حالته الغازية. ومن خصائصه أيضًا سهولة إذابته في المذيبات العضوية كالكحولات والإيثرات.
متطلبات القياس والتحكم في التدفق
نظراً للخواص التآكلية وغيرها من الخصائص الكيميائية المميزة لأمونيا الغاز، يُعدّ مدى القياس المناسب أمراً بالغ الأهمية عند اختيار مقياس تدفق مناسب دون المساس بالدقة. يتطلب توصيل الأمونيا الأمثل مقاييس تدفق عالية الدقة. كما أن مقاومة مقياس التدفق للتآكل ضرورية لتحمل الظروف البيئية القاسية.
ينبغي مراعاة متغيرات التشغيل، مثل درجة الحرارة والضغط واللزوجة، للحصول على قياسات أكثر استقرارًا ودقة. يُعدّ تعويض درجة الحرارة مفيدًا في الحفاظ على دقة القراءات لتغير سلوكه مع درجة الحرارة.
تحديات قياس غاز الأمونيا
بشكل عام، هناك تحديات مختلفة في قياس الغاز والأمونيا السائلة.
✤التقلبات العالية والتفاعلية
✤ممتلكات تآكلية وسامة
✤قابل للذوبان في المذيبات العضوية
✤تعويض درجة الحرارة والضغط
كيف يتم استخدام الأمونيا في التصنيع؟
يُعدّ استخدام الأمونيا الأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة الأمريكية مصدرًا قويًا للنيتروجين لنمو النباتات. ويُستخدم أكثر من 80% من الأمونيا لإنتاج الأسمدة الصلبة السائبة في القطاع الزراعي. ويمكن إضافة هذه الأسمدة الصلبة السائبة مباشرةً إلى التربة أو تحويلها إلى أملاح أمونيوم متنوعة. وكما نعلم جميعًا، فإنّ إضافة النيتروجين تؤثر على نموّ الحبوب الغذائية على نطاق واسع.
استفد من الخصائص الكيميائية المميزة للأمونيا في أنظمة التبريد الصناعي. يمكن امتصاص حرارة كبيرة من غاز الأمونيا أثناء عملية التسييل، مما يُمكّن من الحفاظ على درجات حرارة منخفضة في مكان مغلق. لذا، تُعدّ هذه الخاصية الأمونيا من أكثر مواد التبريد كفاءةً في التطبيقات العملية.
على سبيل المثال، تتطلب مصانع تجهيز الأغذية مبردات صناعية للتحكم في درجة الحرارة. تحافظ المواد الغذائية القابلة للتلف على نضارتها وحالتها الجيدة وفقًا للمعايير الصارمة المتعلقة بصحة وسلامة الأغذية. ويُفضل استخدام هذه المبردات على غيرها من المبردات لكفاءتها العالية في التبريد. علاوة على ذلك، فإن تأثيرها البيئي الضئيل يتماشى مع التوجهات الحالية لخفض انبعاثات الكربون وتكاليف الطاقة.
تُحدث الأمونيا نقلة نوعية في خفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين. وبشكل عام، تُستخدم للتفاعل مع أكاسيد النيتروجين عند محاولة تحويلها إلى نيتروجين وماء بيئيين، سواءً في طريقتي الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) أو الاختزال غير التحفيزي الانتقائي (SNCR). ويمكن تحويل أكاسيد النيتروجين، وهي مُساهم رئيسي في تلوث الهواء والأمطار الحمضية، إلى مواد غير ضارة بعد عمليتي الاختزال التحفيزي الانتقائي والاختزال غير التحفيزي الانتقائي.
دقيققياس تدفق الأمونياتزداد أهمية هذا النظام في الأتمتة الصناعية وخطوط المعالجة للحفاظ على الامتثال التنظيمي وكفاءة تقليل أكاسيد النيتروجين، حيث قد يؤثر الانحراف البسيط على أداء النظام والنتائج البيئية.
مقياس تدفق الأمونيا الموصى به
العثور على الحقمقياس تدفق كتلة الغازمعلونمترمجموعة واسعة من أجهزة قياس التدفق عالية الأداء لتلبية احتياجات متنوعة من معدلات التدفق وتوافق الغازات. يوفر مقياس تدفق الكتلة قراءات دقيقة وموثوقة، ويساعدك على تجنب القياسات اليدوية المتكررة. احرص على إبقاء العاملين بعيدًا عن المواد السامة أو الخطرة، لضمان سلامتك الشخصية قدر الإمكان.
مقياس تدفق الدوامة 8800
خالية من الحشية ومقاومة للانسدادمقياس تدفق الدوامة للغازيُحسّن من استمرارية العمليات ويُقلل من الانقطاعات غير المتوقعة. يمتاز بتصميمه المبتكر ومستشعره المعزول، مما يسمح باستبدال مستشعرات التدفق ودرجة الحرارة دون المساس بختم العملية.
وقت النشر: ٨ نوفمبر ٢٠٢٤
