La gasificación es una tecnología clave para sistemas de generación de combustibles fósiles avanzados. Un factor limitante en el rendimiento de los gasificadores es una falta de sensores fiables para control y monitoreo en tiempo real. Una limitación crítica de los sensores existentes es su incapacidad para resistir altas temperaturas y presiones, así como ambientes erosivos y corrosivos, encontrados en los gasificadores y equipos aguas abajo. Cuando son distribuidos en localizaciones clave dentro del gasificador, los sensores permitirán controlar la fiabilidad y eficiencia del proceso.
En este artículo hablamos de un proyecto de micro-sensor que es lo bastante robusto como para detectar gases de combustibles fósiles para detectar gases en ambientes agresivos en altas temperaturas (500 ºC) y presiones (200 psi). Este tipo de sensores crea la oportunidad de detectar simultáneamente una variedad de gases con temperatura por la distribución de los elementos sensores a lo largo de la longitud de la fibra. Los sensores tienen como objetivo detectar y cuantificar múltiples especies de gases encontrados durante la producción y tratamiento del gas de síntesis derivado del carbón (syngas). Los gases comunes incluyen hidrógeno (H2), monóxido y dióxido de carbono (CO y CO2), especies de azufre (HCS, H2S, COS), y otras trazas de contaminantes.
El proyecto desarrolló sensores que permiten la detección de H2, y CO en ambientes agresivos. Conforme el proyecto avanzó, las condiciones de ensayos incrementaron en complejidad para refinar el diseño y llevar a la demostración de la factibilidad de la fabricación de sensores, con rangos de rendimiento aceptables de selectividad, sensitividad y exactitud total.
El alcance también abarca el desarrollo de un sistema de interrogación resultando en el desarrollo de uno o más sensores de gases basados en fibra que representan una serie de materiales en los procesos de fabricación. Los productos de tecnología primaria incluyen:
· Sensores High-quality sapphire log period grating (LPG) o fiber Bragg grating (FBG).
· Cladding materials y un proceso de fabricación para producir dispositivos ópticos de fibra óptica de sensores químicos de alta temperatura, y
· Un dispositivo sensor de gases múltiples que opera a temperaturas de 500 ºC y presiones de 200 psi.
Bibliografía: Distributed fiber optic gas sensing for harsh environments. Advanced Research 08/2007
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