Nullgasgeneratoren für allgemeine Anwendungen und für den Ex-Bereich (Zone 2)

Anwendungsbereiche

Systemmerkmale

Allgemeine Beschreibung


Ex-Bereich
Einsatz im Ex-Bereich
Sicherheit im Betrieb

Technische Daten

Zum Produktprogramm

• Kohlenwasserstofffreie Brenner- und Steuerluft für Flammenionisationsdetektoren (FID´s) in stationären Geräten sowie in Gaschromatographen
• CO-freies Nullgas für CO-Analysatoren im ppm- und ppb-Bereich
• Betrieb nach ATEX 3G (Zone 2)
• Das große Katalysatorvolumen garantiert auch bei hohem Luftdurchsatz eine niedrige Strömungsgeschwindigkeit und einen intensiven Kontakt der zu reinigenden Luft mit dem Katalysatormaterial. Dies ermöglicht eine Reduzierung des Methangehaltes um mehr als 99,95% bei Methankonzentrationen von bis zu 1000 ppmv.

• Funktionsprinzip: katalytische Oxidation
• Zwei Systeme: Standardgerät AMS 8100 für allgemeine Anwendungen,
  AMS 8150 für den Ex-Bereich (Zone 2)
• Towergehäuse oder 19“-Einschub für das Standardgerät AMS 8100
• Wandgehäuse / IP65 für den AMS 8150
• Kontinuierliche Durchspülung für den Betrieb in Ex-Zone 2 (AMS 8150)
• Katalysatormaterial : Pt / Pd
• Konditionierung der zu reinigenden und der gereinigten Luft
• Molekularsieb zur Entfernung von Wasserdampf
• Optionen: Filter und Abscheider zur Entfernung von Öldämpfen und Staub

• AMS 8100: für Standardanwendungen
• AMS 8150: für die Ex-Zone 2
• Katalysator : Pt / Pd

Der Katalysator
Das Funktionsprinzip der Luftreinigung ist das der katalytischen Oxidation, es wird in beiden Systemen, AMS 8100 und AMS 8150, eingesetzt.
Aufgrund der katalytischen Wirkung von Pt / Pd bei Temperaturen um 400°C werden die Kohlenwasserstoffe (einschließlich Methan) zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Bei dieser Reaktion wird zwar die Menge des Katalysators nicht verringert, jedoch können Katalysatorgifte, wie z.B. Schwefelverbindungen, die katalytische Wirkung nach und nach reduzieren.
Um die Reaktionsoberfläche des Katalysators zu vergrößern, und um die zu verwendende Menge an Katalysatormaterial zu minimieren, wird der Katalysator als eine dünne Schicht auf granuliertem Al2O3 aufgetragen.

Der katalytische Reaktor
Das Katalysatorgranulat befindet sich, eng gepackt, in einem gewendelten Rohr und wird auf die geeignete Temperatur von 380°C .... 405 °C aufgeheizt. Aufgrund des speziellen Designs des Reaktors mäandert die zu reinigende Luft durch das Katalysatorgranulat. Hierdurch wird zum einen der Kontakt zwischen dem Gas und dem Katalysator verstärkt, zum anderen aber auch die Wechselwirkungszeit verlängert.
Beim Einsatz des Tower-Gehäuses wird der Reaktor außerdem senkrecht aufgebaut, die Entstehung von katalytisch inaktiven Kanälen, in denen das Gas ohne Kontakt zum Katalysatormaterial strömt, kann verhindert werden.

Der Wärmetauscher
Die Wärme der gereinigten Luft wird genutzt, um die zugeführte Luft zu erwärmen. Dies wird mit Hilfe eines Wärmetauschers im Gegen-stromverfahren erreicht. Diese Technik ermöglicht die Abkühling der gereinigten Luft auf ca. 35°C, sowie die Erwärmung der zugeführten Luft auf ca. 300°C.
Ein weiterer Vorteil ist eine bessere Konstanz der Reaktortemperatur, auch bei größeren Luftmengen oder bei niedrigeren Außentemperaturen.
Am Ausgang des Luftreinigers entfernt ein Mole-kularsieb Wasser und Stickoxide aus der kohlenwasserstoff- und kohlendioxidfreien Luft.

Betriebsparameter
Der Eingangsdruck darf bis zu 15 bar (abs) betragen, so daß in den meisten Fällen ein zusätzlicher Druckregler nicht notwendig ist. Der zu reinigende Luftstrom sollte 600 Nl/h nicht überschreiten. Untersuchungen zeigten, daß selbst Methan (max. 1000 ppm) bei dieser Strömung quantitativ entfernt wird.

Einsatz im Ex-Bereich
Schutzmaßnahmen
Für den Pt/Pd-Katalysator sollte die Reaktionstemperatur für den Oxidationsprozess unter 400 °C gehalten werden.Die Oberflächentemperatur des Gehäuses liegt dann aufgrund der thermischen Ioslierung und der Gehäuse-Spülung unter 60°C.
Zusätzlich wird das Instrumentengehäuse kontinuierlich mit Luft gespült, sodass ein leichter Überdruck von minimal 50 Pa (0,5 mbar) gesichert ist.
Dieses Gerätedesign, Temperaturbegrenzung im Reaktor und Überdruckspülung des Gehäuses, ermöglichen den Betrieb des Luftreinigers AMS 8150 in Bereichen, die als Ex-Zone 2 eingestuft sind, entsprechend den Vorschriften für ATEX 3G.
Der AMS 8150 genügt den Anforderungen der aktuellen Normen für die Zone 2.

Die Spülluft muß auch beim Einsatz in Nicht-Ex-Bereichen zur Kühlung des Gerätes angeschaltet sein.

Zur Überwachung des Spülluftstromes ist ein Strömungsmesser mit Alarmausgang in Fail-Safe-Schaltung vorgesehen. Eine weitere Sicherheitsmaßnahme zum Schutz der Geräteelektronik ist die Überwachung der Temperatur an der inneren Oberfläche des Reaktorgehäuses. Im Falle einer zu hohen Temperatur (TOberfläche > 90 °C ), wird die Heizung des Reaktors abgeschaltet und ein Alarmsignal erzeugt. Das Zurücksetzen dieses Alarms kann nur manuell erfolgen, auch wenn die Temperatur wieder unter den kritischen Wert gefallen ist.