Analizadores Portátiles de Gases de Combustión: Nuevas Tecnologías

Roberto Villa Estrada
Sigma Sensor S.A. de C.V.
Especialista en analítica y Gerente de Ventas de Analítica

El análisis de gases de combustión

El análisis o medición de emisiones o productos de combustión tradicionalmente ha sido complicado. Se ha avanzado desde el uso de productos químicos líquidos en tubos que reaccionan con un reactivo e indican una estimación de la composición de los gases. Este era un proceso engorroso y requería tubos de vidrio y sustancias químicas líquidas que no siempre eran prácticas, por ejemplo, un cuarto de calderas. Los gases de mayor interés por medir son Oxígeno (O2), monóxido de CO y NO. Este método se utilizó durante mucho tiempo hasta la introducción de los sensores electroquímicos.

En los años 60´s y 70´s se utilizaban equipos muy complejos y de elevados costos de operación y mantenimiento; estos equipos se empleaban para realizar mediciones de los gases de escape en forma continua ya que existía un requisito de cumplimento legal,  o también en procesos en los cuales la medición y control de estos parámetros eran considerados críticos; sin embargo, sólo las grandes empresas podían invertir en analizadores de este tipo debido a su alto costo; sin embargo durante los años 80´s surge una nueva gama de analizadores más pequeños para usos y mediciones específicas y a partir de esa época han ido evolucionando, actualmente hay equipos portátiles que pesan1 Kg. o menos; algo impensable hace apenas unas décadas.

Actualmente este tipo de equipos están al alcance de cualquier empresa, ya que sus costos han venido disminuyendo y su uso es cada vez más sencillo y necesario para eficientar procesos o cumplir con requerimientos ambientales por parte de alguna autoridad o cliente.

Se han realizado mejoras en el proceso de medición y el desarrollo del sensor electroquímico a partir de 1963 ha hecho posible la medición de Oxígeno, CO, NO, NO2, SO2 e incluso H2S. estos gases son los más comunes en los procesos de combustión. Los sensores electroquímicos son un método muy práctico para medir gases de combustión y son los sensores utilizados en la línea base de que deben calibrarse periódicamente; y por lo general tendrán una vida útil de 2 a 6 años según el gas que se esté analizando.

Otros sensores utilizados en líneas más especializadas de analizadores son los sensores Pellistor para gases combustibles; Sensores infrarrojos no dispersivos que se pueden utilizar para medir CH4, CxHy+, CO2, C2H6 Y CO, se cuenta con esta alternativa si es requerido un tipo de sensor diferente a los sensores electroquímicos.

Actualmente hay tecnología de punta como la de ECOM que cuenta con una línea básica de analizadores con sensores electroquímicos. A esta línea también se le pueden combinar sensores tipo Pellistor para hidrocarburos o Infrarrojos no Dispersivos para CO2 y resulta ser una línea de analizadores muy flexible y práctica.

Recientemente se desarrollaron analizadores portátiles de especialidad que se fabrican de acuerdo con la orden del usuario, con diferentes combinaciones de sensores que incluyen también los de tipo de quimioluminiscencia especialmente para la medición de NOx. Este equipo de desarrollos tecnológicos de vanguardia se puede encontrar como por ejemplo el ECOM J2KNPro TECH.

Dentro de los principales sectores y áreas dónde se pueden utilizar estos equipos se encuentran las siguientes:

  • Petróleo y gas
  • Minería
  • Marítimo
  • Calderas y quemadores
  • Turbinas
  • Motores estacionarios
  • Motores móviles
  • Monitoreo de emisiones

Los analizadores pueden clasificarse en 3 grupos:

  • Analizadores de mano, tipo handheld y de aplicación simple CO, NO Y 02
  • Analizadores portátiles, son más grandes y añaden compuestos como el SO2, NO2
  • Analizadores estacionarios de emisiones, CEMS o sistemas de monitoreo ambiental.

En términos generales, dentro de los gases que estos equipos pueden medir se encuentran las siguientes opciones de métodos de medición y sensores, dependiendo del equipo que se requiera y las necesidades de cada aplicación:

  1. Sensor electroquímico para medir (O2, CO,NO,NO2,SO2,H2S, H2, CxHy)
  2. Quimiluminisencia para NO (NOx Convertidor)
  3. Infrarojo no dispersivo: (CO,CO2,CxHy,SO2)
  4. Pellistor (Combustibles).

En SIGMA SENSOR somos especialistas en medición analítica de Gases y estamos a sus órdenes para apoyarles en sus aplicaciones relacionadas con analizadores portátiles y CEMS.

Acerca del Autor

Roberto Villa Estrada ingeniero químico egresado de la Universidad Autónoma Metropolitana; estudios de postgrado en Administración de Calidad en Alemania; la mayor parte de su experiencia laboral ha sido adquirida en el sector de manufactura, ha trabajado en empresas como Productora e Importadora de Papel, Edelhoff Entsorgung, Grupo IUSA, Emerson Network Power, Grupo OPTA y actualmente en Sigma Sensor S.A. de C.V.

Ha participado como ponente en diversos eventos como por ejemplo; Coordinador de programas de evaluación y desarrollo de proveedores con la participación de diversas empresas. Ponente en el curso “EFQM” modelo europeo de la calidad total impartido en la ciudad de Puebla, México. Ponente en el curso Implantación Efectiva de los Sistemas de Gestión impartido en la ciudad de Toluca, Estado de México a personal directivo de diversas empresas. Expositor en el ciclo de conferencias “Mentes Brillantes”  en la Universidad Anáhuac en la Ciudad de México. Participación como ponente en la reunión anual de las escuelas CECYT en el Estado de México. Participante en los siguientes cursos impartidos por la empresa SICK; MEROX: La solución competitiva para una aplicación de proceso común en refinerías; Almacenamiento y bandas trasportadoras en industrias de CPR; Instrumentación analítica en plantas para la fabricación de Fertilizantes;  Ácido Sulfúrico; Amoniaco;  Nuevos sensores de nivel para la industria química; Coordinación internacional de Proyectos.

 

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