背景描述
随着全球气候变化问题日益严峻,“双碳”目标成为各国推动可持续发展的核心战略之一。碳捕集、利用与封存(CCUS)作为实现大规模二氧化碳减排的关键技术路径,气体监测环节直接关系到碳捕集效率、系统运行安全及环境合规性。当前,传统气体监测手段在应对复杂工业场景时,普遍存在若干局限性,主要包括:
l 传统气体监测手段存在实时性不足、多组分同步检测精度有限、数据整合分析能力薄弱等核心缺陷,难以满足CCUS全过程、多参数、高动态的监测要求。
l CCUS各环节有明确差异化监测诉求,捕集环节需连续精准测CO2浓度纯度,输送/利用/封存环节需快速识别定位CO2泄漏并同步监测伴生风险气体。
l 传统监测依赖定期采样离线分析,无法实现系统级整合与实时预警。
l 现有传统监测技术体系存在显著能力缺口,无法全面、动态支撑CCUS全过程的气体监测与安全管理工作。
因此,构建一套科学高效的CCUS碳捕集过程气体监测方案,对于保障碳捕集系统稳定运行、提升碳减排效果、推动CCUS技术规模化应用具有重要现实意义。
解决方案
针对以上问题,乐氏科技提出9100FIR傅里叶红外分析仪、9100HIR高温红外烟气分析仪、多组分气体分析仪通过协同工作,有效弥补了传统监测方式在实时性、多组分检测及工况适应性等方面的不足,为工程试验的高效、安全与合规实施提供了精准可靠的技术保障。傅里叶红外气体分析仪作为核心监控设备,采用原态采样、过滤、分析技术、能够实现CCUS全流程多组分的实时连续监测,同时与在线数据实现有效比对。在捕集阶段,它可精确测定CO2浓度、纯度以及SO2、CO、NH3等伴生杂质,为捕集工艺优化和溶剂维护提供准确数据支持;在输送、封存与利用阶段,能实时管理管道CO2纯度,快速发现CO2泄漏风险,并同步检测伴生有毒有害气体浓度。该仪器具备多组分同步分析、适应ppm至百分比宽量程、仪器运行稳定等显著特点,可满足全流程高动态监控需求。
高温红外烟气分析仪全程180℃以上的高温采样、伴热与分析一体化设计,实现气体原态测量,避免SO2、HCl等水溶性腐蚀性气体因冷凝吸附而产生的测量误差与损失,完善的数据处理与补偿能力,抗干扰性强、保证了数据的真实性和准确性。准确捕捉各气体真实浓度烟气、适合粗CO2等高湿高腐蚀的特殊工况。定制多组分气体分析仪作为补充,可对特殊气体进行测定与并进行工艺深度优化,确保监测数据可靠,为工艺改进提供高精度数据。三者协同,实现全流程监测无缝覆盖,有效弥补传统在线监测短板,助力CCUS工程实现工艺高效调控、安全风险防控、合规达标运行的多重目标。
方案特点
该解决方案覆盖CCUS全流程,综合解决过程中主要气体以及伴生气体的测试问题,同时能够根据中试以及实验中遇到的问题,灵活配置解决方案。
l 全流程一体化覆盖:通过傅里叶红外分析仪与高温红外分析仪,实现覆盖从捕集入口烟气监测、粗CO2提纯检测,到输送、封存及利用环节的泄漏与伴生气体含量的监测。
l 多组分高精度同步检测:傅里叶红外分析仪支持同时检测CO2、SO2、CO、NH3等数十种气体组分,克服了传统单一组分监测效率低、数据更新慢的不足,为工艺优化提供实时准确的数据依据。
l 特殊工况深度适配:针对高湿、高腐蚀、高粉尘的捕集入口烟气等复杂环境,傅里叶红外分析仪和高温红外分析仪采用全程180℃以上高温伴热设计,有效避免气体冷凝与吸附造成的测量偏差,保障恶劣工况下监测数据的真实可靠。
l 方案兼具稳定性与扩展性,既能应对常规工况的持续监测,也能灵活适配中试阶段的工艺调整与实验验证,多方位支撑CCUS工程的高效运行与安全管控。
推荐设备
9100HIR高温红外气体分析仪、9100FIR便携式傅里叶红外分析仪、实验室定制多组分气体分析仪