製鉄所が携帯型FTIRガス分析装置を選ぶ際に重視すべき点とは？

シャロン・イェ

技術営業 - エネルギーと環境

製鉄所には多くのガス流が存在するが、固定式のガス分析装置は設置場所のガスしか測定できない。そのため、試運転、トラブルシューティング、プロセスチェックなどの際に、技術者は設置場所以外の場所のガス流に関する情報を必要とする場合が多い。

A ポータブルFTIRガス分析装置 実用的な代替案を提供します。専用の ガス各一時測定ポイントに分析装置を設置することで、技術者は炉、排ガスライン、再加熱炉、または煙突に直接、多種ガスの分析を行うことができます。 FTIRは、複数のガスを同時に測定する必要がある場合に特に有用である。

しかし、製鉄所においては、携帯性は考慮すべき要素の一つに過ぎません。製鉄ガスは高温、高湿度、粉塵が多く、化学的に腐食性が高い場合があるため、ガス分析装置には適切なサンプリングシステムも必要です。

製鉄所が携帯型FTIRガス分析装置を必要とする理由とは？

製鉄所には、単一のガス状態や単一の測定目標はありません。高炉、転炉、電気炉、再加熱炉、コークス炉はそれぞれ異なるガス流を発生させ、異なる種類の分析が必要です。例えば、鉄鋼業界の用途では、一般的にCO、CO₂のモニタリングが行われます。₂、およびO₂ 高炉排ガスでは、電気炉排ガス分析では、CO、CO₂などが含まれる。₂、H₂、O₂、その他の構成要素も考慮する必要があります。そのため、常設のガス分析装置は、あらゆる作業において必ずしも最も便利なツールとは限りません。

携帯型FTIRガス分析装置は、エンジニアが次のようなことを必要とする場合に重宝します。

新しい場所または一時的な場所でプロセスを確認する
異常なガス測定値のトラブルシューティング
複数の炉や生産ラインを比較する
固定式ガス分析装置を確認する
試運転および保守のサポート
燃焼条件の変化を調査する
一時的な排出量測定を実施する
常設ガス分析装置を選定する前に、複数のガスデータを収集してください。

この柔軟性により、トラブルシューティングの時間を節約できます。常設のガス分析装置の設置を待つ代わりに、エンジニアはガス分析装置を測定地点に移動させて、現場データを取得できます。

携帯型FTIRガス分析装置は、すでにプロセス測定、排出量モニタリング、比較測定、短期測定キャンペーンなどに利用されている。

製鉄所において、携帯型FTIRガス分析装置はどのようなガスを測定でき、どこで使用できるのか？

携帯型FTIRガス分析装置は、サンプリングシステムがガス温度、粉塵濃度、水分量、および対象成分に適合していれば、製鉄所の複数のエリアにわたる測定をサポートできる。

製鉄所エリア	典型的な測定目的	潜在的なガス成分
溶鉱炉	排ガスおよびプロセス状態の確認	CO、CO₂、H₂、O₂
BOFコンバーター	排ガスおよびプロセス分析	CO、CO₂、O₂
EAF	排ガスおよび燃焼分析	CO、CO₂、H₂、O₂、H₂O
再加熱炉	燃焼最適化	CO、CO₂、O₂、NOx
コークス炉	燃料およびプロセスガスの点検	CO、CO₂、CH₄、H₂
焼結工場	煙道ガス分析	CO、CO₂、SO₂、NOx、O₂
メインスタック	排出量検証	SO₂、NOx、CO、CO₂、HCl、HF

製鉄所向けの携帯型FTIRガス分析装置は、CO、CO₂、O₂、H₂、CH₄、NOx、SO₂、H₂O、HCl、HF、および選択されたVOCなど、複数の成分を同時に測定できます。実際のガスリストは、製鉄プロセスと測定目的に応じて設定する必要があります。

ガス分析装置では、試料が測定セルに到達する前に変化してしまうと、正確な測定結果が得られません。製鉄所のガスには粉塵や水分が含まれている場合があり、また、高温であったり腐食性を持つものもあります。そのため、ガスサンプリングシステムでは、結露や試料の損失を防ぐために、加熱プローブ、粒子状物質ろ過、加熱サンプリングラインなどが一般的に用いられます。

ESEGASは製鉄所向けポータブルFTIRガス分析装置をどのように設計しているのか？

ESEGAS社は、製鉄所を含む産業現場の測定向けに、携帯型多成分分析装置ESE-FTIR-100Pを使用しています。この携帯型ガス分析装置は、SO₂、NO、NO₂、CH₄、HCl、HF、CO、CO₂、O₂、H₂Oを同時に測定でき、用途に応じてN₂OやVOCなどの追加成分も測定可能です。

ガス分析装置だけでは、サンプリング不良の問題を解決できません。水分が凝縮したり、光学セルに塵埃が付着したりすると、測定が不安定になる可能性があります。そのため、ESEGASは携帯型サンプリングプローブとサンプリング経路を中心とした携帯型システムを構築しています。典型的な測定経路は以下のとおりです。

サンプリングプローブ → 粉塵ろ過 → 加熱サンプリングライン → FTIRガスセル → スペクトル分析 → ガス濃度

試料経路を適切に加熱することは、水溶性成分や反応性成分の場合に特に重要です。

製鉄所では、固定された測定ポイントよりも柔軟性が求められることが多い。ESEGASは、多成分FTIR分析とポータブル設計、そして用途に応じたサンプリング構成を組み合わせたソリューションである。販売代理店やプラント購入者にとっても、これはより適応性の高いソリューションとなる。1台のポータブルプラットフォームで、単一の炉や煙突に限定されることなく、さまざまなプロセス調査に対応できるからだ。