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Misura e qualità dell'idrogeno
Paolo Ferrario - Precision Fluid Controls
Sommario
- Quali sono le principali applicazioni di utilizzo dell'Idrogeno
- Produzione di H2
- Qualità del gas
- Misura della portata
- Controllo della pressione
La produzione di H2 e le sue definizioni
Ad oggi non c'è una classificazione univoca sulla produzione di H2, ma si tende a differenziare tra tre tipologie di Idrogeno prodotto:
1. Idrogeno Grigio
2. Idrogeno Blu
3. Idrogeno Verde
Quali sono le differenze e il trend di mercato per il futuro
Dato che a nostro avviso è indiscutibile come l'elettrolisi rappresenti al momento la principale tendenza di mercato, abbiamo deciso di focalizzarci su questo processo, identificando tre macro categorie di applicazioni per la strumentazione:
- Analisi della qualità
- Misura della portata
- Controllo e regolazione della pressione
Qualità del gas
A valle degli elettrolizzatori è necessario verificare sempre il gas prodotto. Questa verifica è suggerita per soddisfare due esigenze: qualità del gas e sicurezza. Per quanto concerne il discorso di qualità è presto detto che maggiore sarà il livello di purezza di H2 prodotto, maggiore sarà l'efficienza dell'elettrolizzatore.
Una corretta analisi invece ci permette di monitorare e prevenire eventuali perdite fra le membrane e di conseguenza verificare che non vi sia H2 nel catodo e O2 nell'anodo, prevenendo così eventuali problemi di sicurezza e favorendo una manutenzione preventiva dell'impianto.
La nostra soluzione
Prevede l'installazione di uno o più analizzatori sulla linea di H2 per verificare non vi sia presenza di O2 e di uno o più analizzatori sulla linea di O2 per verificare appunto non vi sia la presenza di H2. Un ulteriore analizzatore, in questo caso del punto di rugiada, può essere installato sulla linea di H2 per un'ulteriore analisi della qualità del gas prodotto.
All'interno della presentazione, viene illustrato un pannello di analisi installato a bordo di un elettrolizzatore alcalino e un cabinet di analisi per collaudi elettrolizzatori.
Misura della portata
Se produciamo idrogeno oltre a verificare la qualità del gas prodotto avremo certamente l'esigenza di conoscere la resa del nostro sistema e quanto gas sia davvero in grado di produrre in un determinato periodo di tempo.
La nostra soluzione
Prevede l'installazione di un misuratore o regolatore di portata sulla linea di H2 per misurare appunto la quantità di H2 prodotto. La tecnologia che siamo in grado di offrire, in funzione della tipologia di applicazione e delle condizioni di processo è duplice:
- Misuratori massici termici
- Misuratori massici ad effetto Coriolis
In entrambi i casi siamo dunque in grado di dare un risultato espresso in portata massica senza ulteriori compensazioni e senza aspettarci deviazioni della misura al variare delle condizioni di processo, come pressione e temperatura.
Un altro esempio di applicazione con l'inserimento di un misuratore di portata massico termico a valle di un elettrolizzatore alcalino.
Controllo della pressione
Il controllo e la regolazione della pressione rappresentano un tema importante in qualsiasi impianto. Di conseguenza anche in un sistema di produzione H2 avremo l'esigenza di regolare la pressione. Due esempi di applicazione:
1. La riduzione della pressione per i sistemi di analisi gas
2. Il controllo della pressione a valle dello stack
La nostra soluzione
Prevede l'installazione di un back pressure regulator con attuatore elettropneumatico - Serie ER5000. Si tratta di un controllore PID basato su un microprocessore che fornisce un controllo accurato della pressione.
Viene normalmente azionato da un gas inerte che alimenta il caricatore a cupola della valvola di controllo meccanica, fornendo così una regolazione della pressione accurata e ripetibile nel tempo.
La presentazione prosegue con:
Utilizzo dell'idrogeno. Immissione in rete:
- Regolazione portata H2
- Misura di una miscela
- Analisi della miscela
In allegato, è possibile scaricare il pdf completo dell'atto.
Ad oggi non c'è una classificazione univoca sulla produzione di H2, ma si tende a differenziare tra tre tipologie di Idrogeno prodotto:
1. Idrogeno Grigio
2. Idrogeno Blu
3. Idrogeno Verde
Quali sono le differenze e il trend di mercato per il futuro
Dato che a nostro avviso è indiscutibile come l'elettrolisi rappresenti al momento la principale tendenza di mercato, abbiamo deciso di focalizzarci su questo processo, identificando tre macro categorie di applicazioni per la strumentazione:
- Analisi della qualità
- Misura della portata
- Controllo e regolazione della pressione
Qualità del gas
A valle degli elettrolizzatori è necessario verificare sempre il gas prodotto. Questa verifica è suggerita per soddisfare due esigenze: qualità del gas e sicurezza. Per quanto concerne il discorso di qualità è presto detto che maggiore sarà il livello di purezza di H2 prodotto, maggiore sarà l'efficienza dell'elettrolizzatore.
Una corretta analisi invece ci permette di monitorare e prevenire eventuali perdite fra le membrane e di conseguenza verificare che non vi sia H2 nel catodo e O2 nell'anodo, prevenendo così eventuali problemi di sicurezza e favorendo una manutenzione preventiva dell'impianto.
La nostra soluzione
Prevede l'installazione di uno o più analizzatori sulla linea di H2 per verificare non vi sia presenza di O2 e di uno o più analizzatori sulla linea di O2 per verificare appunto non vi sia la presenza di H2. Un ulteriore analizzatore, in questo caso del punto di rugiada, può essere installato sulla linea di H2 per un'ulteriore analisi della qualità del gas prodotto.
All'interno della presentazione, viene illustrato un pannello di analisi installato a bordo di un elettrolizzatore alcalino e un cabinet di analisi per collaudi elettrolizzatori.
Misura della portata
Se produciamo idrogeno oltre a verificare la qualità del gas prodotto avremo certamente l'esigenza di conoscere la resa del nostro sistema e quanto gas sia davvero in grado di produrre in un determinato periodo di tempo.
La nostra soluzione
Prevede l'installazione di un misuratore o regolatore di portata sulla linea di H2 per misurare appunto la quantità di H2 prodotto. La tecnologia che siamo in grado di offrire, in funzione della tipologia di applicazione e delle condizioni di processo è duplice:
- Misuratori massici termici
- Misuratori massici ad effetto Coriolis
In entrambi i casi siamo dunque in grado di dare un risultato espresso in portata massica senza ulteriori compensazioni e senza aspettarci deviazioni della misura al variare delle condizioni di processo, come pressione e temperatura.
Un altro esempio di applicazione con l'inserimento di un misuratore di portata massico termico a valle di un elettrolizzatore alcalino.
Controllo della pressione
Il controllo e la regolazione della pressione rappresentano un tema importante in qualsiasi impianto. Di conseguenza anche in un sistema di produzione H2 avremo l'esigenza di regolare la pressione. Due esempi di applicazione:
1. La riduzione della pressione per i sistemi di analisi gas
2. Il controllo della pressione a valle dello stack
La nostra soluzione
Prevede l'installazione di un back pressure regulator con attuatore elettropneumatico - Serie ER5000. Si tratta di un controllore PID basato su un microprocessore che fornisce un controllo accurato della pressione.
Viene normalmente azionato da un gas inerte che alimenta il caricatore a cupola della valvola di controllo meccanica, fornendo così una regolazione della pressione accurata e ripetibile nel tempo.
La presentazione prosegue con:
Utilizzo dell'idrogeno. Immissione in rete:
- Regolazione portata H2
- Misura di una miscela
- Analisi della miscela
In allegato, è possibile scaricare il pdf completo dell'atto.
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Fonte: mcT Oil & Gas novembre 2022 Dall’Oil&Gas all’idrogeno. PNRR, transizione energetica, raffinerie e produzione di idrogeno
Settori: Analisi Chimiche, Analisi, abbattimento e Controllo emissioni, Combustibili, Efficienza energetica industriale, Energia, GAS, Idrogeno, Inquinamento, Rinnovabili, Strumentazione industriale, Termotecnica industriale
