Endothermic Gas Production. Eric Jossart Director of Sales

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Alicia Ávila García
hace 5 años
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1 Endothermic Gas Production Eric Jossart Director of Sales

2 What is Endothermic Gas Endothermic Gas Generator Overview AIGI/CQI 9 Generator Requirements Generator Troubleshooting Qué es el gas endotérmico? Información general sobre el generador de gas endotérmico. Requerimientos del generador según los estándares AIGI/CQI 9 Resolución de problemas en el generador.

Carbon Monoxide Gas (CO) 19.5 19.8% 22.5 22.

3 Endothermic Atmosphere Normal Gas Constituents Air/Methane Air/Propane Hydrogen Gas (H2) 40% 31% Nitrogen Gas (N2) 40% 46% Carbon Monoxide Gas (CO) % % Carbon Dioxide (CO2) % % Water Vapor (H2O) < 0.1% <0.1% Unreacted Methane (CH4) < 0.1% <0.1%

Methane/Air Gas Reaction 2CH 4 + O 2 + 4N 2 + HEAT(1900 F) 4N 2 + 4H 2 + 2CO Typical Mixture Ratio (Air Flow / Gas Flow): 2.50 3.00 Output Flow Calculation: (Air Flow + Gas Flow) x 1.43 = Endo.

4 Methane/Air Gas Reaction 2CH 4 + O 2 + 4N 2 + HEAT(1900 F) 4N 2 + 4H 2 + 2CO Typical Mixture Ratio (Air Flow / Gas Flow): Output Flow Calculation: (Air Flow + Gas Flow) x 1.43 = Endo. Flow Propane/Air Gas Reaction 2C 3 H N 2 + 3O 2 + HEAT (1900 F) 6CO + 8H N 2 Typical Mixture Ratio (Air Flow / Gas Flow): Output Flow Calculation: (Air Flow + Gas Flow) x 1.53 = Endo. Flow

5 K H J M B P A C G D F N E

6 Mixing System Flow Change Temperature Measurement Key Control Variables Endo Flow Demand Dew Point (or CO2) Retort Temperature Air/Gas Ratio Endo Demand Measurement Air/Gas Ratio Heating Control Valve/SCR PID Control Loop Output Important 3 Gas Analyzer is critical to determine actual CO since this variable must be used to determine carbon content in furnace. Variables clave de control Demanda de flujo Endo. Punto de rocío (o CO2). PID Control Loop Output Gas Sample Temperatura de la retorta. Relación de aire/gas. Dew Point or CO 2 Measurement Importante Es crítico tener un analizador de 3 gases para determinar la cantidad de CO real, ya que esta variable debe utilizarse para determinar el contenido de carbono en el horno.

7 Dew Point vs. %Carbon Temperature (F) %Carbon

8 AIAG CQI 9 Continuous strip charts and/or data loggers are required for temperature and carbon monitoring (e.g. dew point, oxygen probe, IR gas analyzer etc.) Generator gas quality and furnace atmosphere carbon potential shall be continuously monitored, automatically controlled, and documented A program for furnace and generator burnout is required (applies to all carbon bearing atmospheres) Se requieren graficadores continuos y/o sistemas de adquisición de datos para monitorear temperatura y % carbono (ej. Analizadores de punto de rocío, analizador de gases infrarrojo, sonda de oxígeno, etc.). La calidad del gas del generador y el potencial de carbono de la atmósfera del horno deben monitorearse continuamente, controlarse automáticamente y documentarse. Se requiere un programa para la quema de carbon del generador y del horno (esto aplica a todas las atmosferas con carbono).

9 Example

10 Example

11 Generator Troubleshooting Main Categories of Generator Problems Flow and Pressure Delivery Issues Gas Quality Problems Categorías principales para los problemas del generador Problemas de salida de flujo y de presión. Problemas con la calidad del gas.

12 Flow And Pressure Delivery Issues 1) Reaction Gas Supply Pressure 2) Mixing System Pressure 3) Retort Inlet Pressure 4) Retort Outlet Pressure 5) Generator Outlet Pressure 4 5 1) Presión del suministro de gas de reacción. 2) Presión del Sistema de mezcla. 3) Presión de entrada de la retorta. 4) Presión de salida de la retorta. 5) Presión de salida del generador

13 Gas Quality Problems Abnormal Dew Point Fluctuations Carbon Fallout in the Pipes Water Creation High Unreacted Methane Readings Causes Sooting or Depletion of Catalyst Poor Heating Uniformity Cooling System Problems Air/Gas Ratio Adjustment Issues Gas Supply Quality Issues Instrument Setup Problems or Sensor Failure Fluctuaciones anormales del punto de rocío. Precipitación de carbono en las tuberías. Generación de agua. Lecturas altas de metano puro. Causas Generación de hollín o reducción del catalizador. Mala uniformidad de calentamiento. Problemas del sistema de enfriamiento. Problemas de ajuste en la relación de aire/gas. Problemas de calidad en el suministro de gas. Problemas con los ajustes del instrumento o fallas del sensor.

Gas Quality Problems Troubleshooting Tools Air/Gas Ratio

Point Analyzer Three Gas Analyzer (CO, CO2, CH4) Herramientas

Relación de aire/gas (información del historial, de ser posible).

14 Gas Quality Problems Troubleshooting Tools Air/Gas Ratio (Historical Data if possible) Sensor Data (mv, Temperature) Dew Point Analyzer Three Gas Analyzer (CO, CO2, CH4) Herramientas para la solución de problemas. Relación de aire/gas (información del historial, de ser posible). Datos del sensor (mv & Temperatura). Analizador de punto de rocío. Analizador de tres gases (CO, CO2, CH4).

15 Sooting of the Catalyst DP will be low (unresponsive) 3 Gas will detect high CH4 Running low dew points (20 F / 6.6 C) Lean out or burnout needed Catalyst Nickel Depletion High CH4 even after burnout El punto de rocío será bajo (sin respuesta). Se detectará un alto nivel de CH4 en analizador 3 Gases. Puntos de rocío bajos (20 F / 6.6 C). Quema de carbon u Optimización necesarias. Reducción del catalizador de níquel. Alto nivel de CH4, incluso después de la quema.

Endo Gas is Supersaturated Carbon Gas Low Dew Point 3 Gas will high CO2 and CH4 Cooling System Failure Ratio too Low Carbon Fallout El gas Endo esta sobresaturado de

16 Endo Gas is Supersaturated Carbon Gas Low Dew Point 3 Gas will high CO2 and CH4 Cooling System Failure Ratio too Low Carbon Fallout El gas Endo esta sobresaturado de carbono Bajo punto de rocío. Las lecturas del analizador de 3 gases muestran altos niveles de CO2 y CH4. Falla en el sistema de enfriamiento. La relación es muy baja.

Water Creation Dew Point is Higher than Ambient Temperature Ratio too High 3 Gas will indicate high (CO2) 3 Gas IR sensors will be damaged with too much water El punto de rocío es más alto

17 Water Creation Dew Point is Higher than Ambient Temperature Ratio too High 3 Gas will indicate high (CO2) 3 Gas IR sensors will be damaged with too much water El punto de rocío es más alto que la temperatura ambiente. La relación es muy alta. Las lecturas del analizador de 3 gases indican un alto nivel de (CO2). Los sensores infrarrojos de 3 gases se pueden dañar con mucha agua.

18 Heating Uniformity (retort) DP will be slow to respond 3 Gas will detect high CH4 Temperature Calibration Required Retort Design Consideration El punto de rocío tardará en responder. Se detectará un alto nivel de CH4. Se requiere calibración de temperatura. Considerar diseño de la retorta.

19 Feed Gas Quality Must know the chemistry of you gas supply. Note that heating value of gas (BTU) not the same as chemistry quality (CH4) Se debe conocer la química del suministro de gas. El valor calorífico del gas (BTU) no es lo mismo que la calidad quimica (CH4).

20 Abnormal reasons for Ratio Swings Too much or Too Little Endothermic Gas Output High CH4 after burnout and newer catalyst Carbon Fallout (Failing Cooling System) Most fallout 900 F and 1300 F 200 F 300 F after cooler Low Internal Retort Temperature 1800 F is temp that reaction happens (most generators run at 1900 F 1950 F) Leak in Retort or Cooling System Air/Gas Ratio Razones anormales para cambios en las relación. Demasiada o muy poca salida del gas endotérmico. CH4 alto despues de una quema y de un nuevo catalizador. Precipitación de carbono (Falla en el Sistema de enfriamiento). La mayoría de las precipitaciones ocurren entre 900 F y 1300 F. 200 F 300 F despues del enfriador. Baja temperatura interna de la retorta F es la temperatura en la que ocurre la reacción (la mayoría de los generadores trabajan a 1900 F 1950 F). Fugas en la retorta o en el sistema de enfriamiento.

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