الطرق الرئيسية لفحص مكونات غاز البيوجين
Thread Content
هناك طرق لتحليل الغازات من نوع أوستويد، وطريقة التحليل بالكروماتوغرافيا الغازية، بالإضافة إلى طرق الكشف باستخدام المحفزات الحرارية وطريقة الكشف بالأشعة تحت الحمراء. 【جهاز قياس وتحليل مكونات الأوستينيت】: يستخدم محلول هيدروكسيد الصوديوم لامتصاص ثاني أكسيد الكربون، كما يستخدم محلول حمض الجاليك لامتصاص ثاني أكسيد الكربون أيضًا. بعد ذلك، يتم استخدام طريقة الاحتراق المفاجئ متبوعة بطريقة الامتصاص لقياس كمية الميثان، وبذلك يمكن تحديد نسب كل من الميثان وثاني أكسيد الكربون والأكسجين. هذه الطريقة بسيطة من حيث التركيب، لكنها تتطلب جمع غازات نموذجية، كما أنه لا يمكن إجراء التحليل في الموقع. بالإضافة إلى ذلك، يلزم شراء كميات كبيرة من المواد الكيميائية سنويًا، ويحتاج العاملون إلى تدريب، كما أن مستوى الجهد المطلوب في عمليات التحليل مرتفع.
【طريقة التحليل بالكروماتوغرافيا الغازية GC】: تتمثل هذه الطريقة في استخدام قدرة الامتصاص الفيزيائي للغازات المأخوذة عينات منها لفصلها داخل عمود الكروماتوغرافيا، ثم يتم استخدام مستشعر TCD لتحليل مكونات مثل CH4 وCO2 وO2. إنها طريقة بسيطة، لكن تكلفة أجهزة الكروماتوغرافيا مرتفعة نسبيًا، كما أنها تتطلب أخذ عينات، ولا يمكن استخدامها للتحليل في الموقع.
【طريقة الكشف بالتحفيز الحراري】: يتم استخدام عنصر التحفيز الحراري (أبيض وأسود)، بالإضافة إلى عنصر التعويض وأذرع الجسر الكهربائي، لتشكيل جسر ويستون. يتم تطبيق جهد ثابت على هذا الجسر. وبما أن هيكل عنصر التحفيز الحراري مصنوع من سلك البلاتين، فإن تدفق التيار يؤدي إلى تسخين العنصر إلى درجة حرارة تقارب 500 درجة مئوية. وعندما يلامس الغاز سطح العنصر المحفز، فإن ذلك يؤدي إلى حدوث تفاعل كلورة، مما ينتج كمية كبيرة من الحرارة، وبالتالي ارتفاع درجة حرارة العنصر المحفز وزيادة مقاومته الكهربائية. وهذا بدوره يؤدي إلى ظهور جهد غير متوازن في الجسر الكهربائي، وهو ما يعكس تركيز غاز الميثان المراد قياسه. مزايا هذه الطريقة هي: انخفاض التكلفة، وملاءمتها لقياس مستوى الميثان في مناجم الفحم للتأكد من عدم تجاوزه الحدود المسموح بها، كما أنها تُستخدم على نطاق واسع في أجهزة قياس الغاز المحمولة وأجهزة استشعار الغاز الثابتة. العيوب هي: الحاجة إلى معايرة متكررة، مرة كل 7 أيام، وعمره الافتراضي سنة واحدة فقط، ودقته منخفضة (10%)، بالإضافة إلى قصر عمره، حيث يمكنه قياس نسبة الغاز التي تقل عن 0–4% فقط. يؤدي التركيز العالي إلى تسمم المستشعر أو تدميره، بالإضافة إلى عدم القدرة على قياس ثاني أكسيد الكربون.
【طريقة الكشف بالأشعة تحت الحمراء】: يتم استخدام غازي CH4 وCO2، حيث يقومان بامتصاص أطوال موجية في نطاق الأشعة تحت الحمراء وهي 3.4 ميكرومتر و4.26 ميكرومتر. ومن خلال قياس معدل الامتصاص بالأشعة تحت الحمراء، يمكن تحديد كمية كل من CH4 وCO2. كما يمكن استخدام أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية لتحديد كمية O2 وH2S. يُعد هذا الجهاز حاليًا الأفضل لقياس غاز الحمأة في الخارج، وفي الصين، تتطلب مشاريع آلية التنمية النظيفة CDM استخدام أجهزة تحليل غاز الحمأة بالأشعة تحت الحمراء لقياس مكونات الغاز. من مزايا هذه الأجهزة أنها تسمح بالقياس في الوقت الفعلي، دون الحاجة إلى أخذ عينات باستخدام أكياس، كما أنها لا تستهلك مواد، ودقتها عالية، ولا تحتاج إلى معايرة متكررة. نطاق القياس يتراوح بين 0–100%، ويمكن بها قياس مكونات غاز الحمأة في الخزانات، بالإضافة إلى كشف تسربات الغاز.