JORNADA CONTROL EMISSIONS
INDUSTRIALS EIC
1
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
INDEX
LEGISLACIO
CEMS
Sistemes control continu emissions
SISTEMES EXTRACTIUS CONFIGURACIO
Tomes, FTIR, DAS
SISTEMES COMPLEMENTARIS
TOC, In situ, partícules, Hg, Gasos
CONFIGURACIÓ REDUNDANT
CONECTIVITAT
DISPOSICIÓ
INDEX
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v
NORMATIVA
Reial Decret 117/2003 de 31 de gener
Activitats dissolvents, limitació Compostos
Orgànics volàtils. COV’s.
Reial Decret 815/2013 de 18 Octubre
Reglament de emissions Industrials
Normativa local o autonòmica
Autoritzacions ambientals
Normes CEN / ISO
UNE EN-14181 (NGC1/NGC2/NGC3)
LEGISLACIÓ
Aplicacions
Grans instal·lacions de Combustió
Producció i transformació de metalls
Industries Minerals
Valorització de Residus
Fusta...
Instal.lacions de Incineració i
Coincineració
Plantes cimenteres
Plantes Biomassa, Cogeneració
Plantes DeNOx plants
Plantes tèrmiques
3
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LEGISLACIO
Aplicacions
4
Plantes Incineradores de Residus
UTE TEM
PVER CAMPDORÀ
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LEGISLACIO
Aplicacions
Plantes Biomassa
Residus Industrials Cicles combinats
Plantes Químiques
UTE TS
BORGES
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LEGISLACIO
Aplicacions
Abocadors / Motors /Cogeneracions
HERA AMASA
VALDEMINGOMEZ
2000
UTE BIOGAS
GARRAF
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LEGISLACIO
Aplicacions
Pintures
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LEGISLACIÓ
8
Approved by TÜV for
emissions control – QAL1
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
LEGISLACIÓ
9
Approved by TÜV for
emissions control – QAL1
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CEMS Continuous Emissions monitoring
systems
In Situ Analyzers
Integrated extractive gas analyzers
Technology IR / FTIR
Mercury Hg
Dust, Flow, temperature, Pressure
Analyzers for regulation
According to European Community
regulations EN14181
10
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CEMS Continuous Emision Monitoring System –
Diagrama Bàsic
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Emissions & process monitoring systems
Manufacturers
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A
ABB Automation GmbH
ABB Limited (GB)
AMA Instruments GmbHB
Bühler Technologies GmbH
C
CODEL International Ltd.
Comde-Derenda GmbH
D
Dr. Födisch Umweltmesstechnik AG
Durag GmbH
Durag Data GmbH
E
Ecotech Pty Ltd
Emerson GmbH & Co. OHG
Environnement S. A
F
FAI Instruments s.r.l.
Fives Pillard
Fluid Components International (FCI)
Födisch Umweltmesstechnik AG
Fuji Electric Systems Co., Ltd.
G
Gasmet Technologies Oy
General Impianti S.r.l.
H
HORIBA Europe GmbH
HORIBA GmbH (Österreich)
I
IMT Innovative Messtechnik GmbH
K
Kontram Oy
Kurz Instruments Inc.
L
Land Instruments International Ltd
M
Met One Instruments, Inc.
Mercury Instruments GmbH
MKS Instruments Inc.
N
NEO Monitors AS
NIS Ingenieurgesellschaft mbH
O
Opsis AB
P
Palas GmbH
PCME Ltd.
S
Sensortherm
Servomex Group Ltd.
SICK AG
SICK Engeniering GmbH
Siemens
Siempelkamp NIS Ingenieurgesellschaft mbH
S.K.I. GmbH
Synspec B. v.
T
Teledyne API
Thermo Fisher Scientific
U
Unisearch Associates
V
Verewa GmbH
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Monitoring systems for O2 &
O2/CO
DURAG DVS
Dust monitoring systems
Data acquisition systems
Emissions & process monitoring systems
Manufacturers
Gas monitoring systemsTOC Analyzer
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SICK –Maihak
Multi-Component Analyzer
IR, FTIR, TOC, HF, Hg,
Dust, Flow
Gas flow, temperature and
pressure devices
Biogas measurement
technique
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Extractive Emissions Monitoring Systems
Basic configuration
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1. Sampling System
2. Heated & unheated sample line
4. Data Acquisition Systems & Data
presentation
3. Multi- component Analyzers
IR / FTIR
5. Complementary equipment
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Sampling System
Features
Heated Probe (>185ºC)
No water condensation
No corrosion due to aggressive gases
Automatic control of the sample
Version with back purge
Version without back purge
Temperature controller
At the Analyzer
Filter gas sample
Automatic back purge
Material: Stainless steel
Removable: easy external cleaning and maintenance
Maintenance
Long intervals due to its composition, to heating and
programmable purging & cleaning cycles
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Heated gas sample line
Features
Heated line for sample. PTFE
Temperature control by high-temperature elements
Outer coating PA –RN
Protection against UV
Self- extinguishing
Sensor Pt100
IP65 or higher
16
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Multi- Component Systems
Tot en un armari
Measuring several
components through a single
system. Single cabinet
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Multi-component Analyzers IR / FTIR
Aspecte general
MCS100E MCS100 E FT
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v
Key features
Extractive & continuous measuring System.
Lower measurement ranges
Easy installation & maintenance.
Simple design
Heated (185 ºC)
Interconnection module for E/S
Ejector
Valves
Power supply
All assembled into a cabinet or
mounting plate
Approved by TÜV for
emissions control – QAL1
Multi-component Analyzers
FTIR ANALYSERS
Applications
Waste Incinerations Plants
Cement plants
DeNOx plants
Thermic plants
Typical ranges
HF 0 - 3 mg/Nm3
HCl 0 - 15 mg/Nm3
H₂O 0 - 40 Vol %
CO 0 - 75 mg/Nm3
CO₂ 0 - 25 Vol %
SO₂ 0 - 75 mg/Nm3
NO 0 - 200 mg/Nm3
NO₂ 0 - 100 mg/Nm3
N₂O 0 - 50 mg/Nm3
NH₃ 0 - 10 mg/Nm3
CH₄ 0 - 50 mg/Nm3
O₂ 0 - 21 Vol % dry19
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Multi-component Analyzers
FTIR ANALYSERS
20
Well proven system technique particularly suitable for
process conditions
Industry PC with Linux operating system
stable
reliable in operation
Approved sample gas cell
noncorrosive material
designed for high temperatures operation
Latest FTIR technology is applied:
HF measurement
12 components measured in a few seconds
I/O
modules,
interfaces
Heated
gas cell
Electronics
FTIR
interfero-
meter
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Multi-component Analyzers
FTIR ANALYSERS
21
I/O
modules,
interfaces
Heated
gas cell
Electronics
FTIR
interfero-
meter
Low maintenance ejector pump
High gas flow for
- minimized memory effects
- short response time
No mechanically moved parts
Wear-free
State-of-the-art communication interfaces
Ethernet
Bus systems, e.g. Modbus, Profibus
....
Analog/digital signal output and input
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Multi-component Analyzers
FTIR ANALYSERS
22
FTIR
Interferometro
Celda de gas
calentada
Control de
Presión para
control de caudal
P1
P2
Eyector gas
Gas Test
Gas Cero
Filtro
Gas Salida
Sensor ZrO2
línea de conducción gasToma de muestras
Eyector
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Multi-component Analyzers
FTIR ANALYSERS
23
• Modo de Operación
– El interferómetro divide el haz de luz emitido por una fuente IR en
– Una parte fija, y
– Una parte que periódicamente retrasa la fase.
– Mediante superposición de los dos haces, se forma un interferograma que se registra en el
detector.
Interferograma
Posición relativa del espejo móvil
IR-I
nte
nsi
dad
de
rad
iaci
ón
en e
l det
ecto
r
Interferometro
Fuente
Separador de hazDe luz
Detector
Muestra
Espejomovil
Espejo fijo
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Multi-component Analyzers
FTIR ANALYSERS
24
Modo de Operación
El interferograma medido es específico para el espectro infrarrojo.
Puede interpretarse como una señal acumulativa.
Mediante la Transformada de Fourier se puede calcular el correspondiente espectro.
Este espectro es la base para el calculo de las concentraciones de gas.
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Multi-component Analyzers
FTIR ANALYSERS
25
Remote diagnosis
Remote maintenance
Remote operation
Comfortable touch-screen operating unit
Ethernet connection
Remote PC with SOPAS-ET software
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Multi-component Analyzers
FTIR ANALYSERS
26
One system for emission monitoring
HF and simultaneously HCI, SO2, NOx, NO, NO2, CO, NH3,
N2O, CH4 and additionally CO2 and the operating parameters
H2O and O2
Total organic carbon measurement (TOC) as an option
Real HF limit value control
0 ... 3.0 mg/m3
Low operating and maintenance costs
Very high reliability
System condition is controlled and signaled
Maintenance work is kept to a minimum and is easy to
schedule
In intervals of 3 months, typically
EN14181 QAL1/QAL2/QAL3 *
Laboratory tests already completed
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v
Data Acquisition & evaluation System
Systems for acquisition and visualization of data by request
Examples of process diagrams
Data tables : hourly, daily, monthly
(with criteria for verifying compliance
of emissions limits),
Average and correction of all
measured values. Recording in the
corresponding file
Corrected and uncorrected values
Design of mask by request
Features
Systems for Acquisition, Visualization and
Presentation of data according to the
requirements of environmental legislation
Hardware
Industrial PC
PLC /Data Logger
Communication modules
Printer
Software
Communication drivers and database
MySQL
Display in color graphics of all
measured values according the
needs of end user or according to
EN14181.
Remote Data Transmission 27
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Data Acquisition & evaluation System
Configuració General
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Complementary equipment
TOC, HF, Dust, flow, Mercury
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1. TOC Analyzers
2. In SITU Analyzers
4. Mercury Analyzers
3. Dust and Flow Analyzers
5. Span gases. Auto intern
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v
TOC analyzer
FID
30
Features
Measuring principle based on ionization of
hydrocarbons in an hydrogen flame
Possibly to integrate in the Multi-component
system or in situ installation on
stack
Remote control via modem
Approved by TÜV
Versions
For In -Situ installation in the gas flow
For installation in analyzers room
Rack 19”
Tabletop
Portable
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v
In situ Monitoring
Laser Analyzer
31
Features
Monitor In-Situ for measuring :
CO, CO2, CH4, HCL, HF, H2O, H2S,
NH3, NO, O2 in stack or process.
Very low detection ranges without
interferences from other gases
Response time less than 1 sec.
Easy installation and maintenance
Option multisampling
Option remote unit with fiber optical cable
Measuring principle
Laser
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v
Dust monitoring system
Optical and extractive Analyzers
32
Features
Dust monitoring for low ranges
Application for emissions control &
filtering systems.
Application for wet gases
Automatic range switching
Remote electronic unit
Diagnosis & visualization Software
Analyzers approved by TÜV
Measuring principle
Optical transmission
Reflected light
Beta radiation
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Dust monitoring system
Gama de sensors
33
SELECCIÓ ANALITZADOR DE PARTICULES
• Per diferents concentracions de gas
• Per gasos secs o humits
• Per diferents condicions de
xemeneia (diàmetre, gruix,…)
• Interface de utilització
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Dust monitoring system
Gama de sensors
34
Emissor /reflector
Transmisió de llum
Única toma
Scattered light probe
Única toma
Llum reflexa inversa
Scattered light backward
Emissor /reflector
Llum reflexa (Scattered light )
Emissor /reflector
Transmissió combinada amb scattered light
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Dust monitoring system
Versió extractiva
35
- Sol.lució extractiva per gasos
humits
- Versió compacta
- Instal.lació en única brida
- TÜV approved
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Dust monitoring system
Principi de mesura
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• Trajectòria del feix de llum làser dins la atmosfera de partícules
• El receptor es troba dins del capçal i la mesura es transporta en fibra
òptica
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Dust monitoring system
Cicle automàtic de control
37
Mesura de
contaminació
Control valor
mesurat
Mesura de
cero
* Swivel element for automatic control cycle
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v
Gas Flow Monitoring Systems
Flow, temperature and pressure probes
38
Features
Flow probe SKI for aggressive gases and
high temperature.
Integrated measurement gas temperature
and abs. pressure.
Computer for correction and normalization
of measures and compensation gas
density. Ultrasonic sensors without contact with
the aggressive gases
Measuring principle
Probe annubar
Ultrasonic systems
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Gas Flow Monitoring Systems
Sistemes ultrasònics
39
TÜV certified acc. new regulation 15267,
27. BImSchV and TA-Luft
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Gas Flow Monitoring Systems
Sistemes ultrasònics
40
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Gas Flow Monitoring Systems
Sistemes ultrasònics
41
- Resultats són independents de la temperatura del
gas, pressió, densitat o contaminació dels
transductors
- Alta precisió, fins I tot amb velocitats del gas
properes a zero.
- Sense pèrdues de pressió
- Sense parts mecàniques mòbils
- Facilitat de instal·lació I manteniment
No loss of pressure
p1
p2
No Moved parts
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Hg Monitoring System
MERCURI
42
Tots els principis de mesura òptics es basen en la mesura del Mercuri elemental
(Hg0) !
Conversió dels components de mercuri (Hg+) en mercuri elemental (Hg0). Métodes:
– Química Humida: HgCl2 + SnCl2 -> Hg0 + SnCl4 (Analitzador SICK (MERCEM))
– Termo convertidor, approx. 200-400°C (Analitzador DURAG, Mercury
instruments)
– Alta temperatura, desde approx. 800°C (Analitzador SICK (MERCEM300Z),
Thermo Fisher)
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Hg Monitoring System
MERCURI
43
: Avantatges i desavantatges
: Conversió Química Humida
Aplicable per tots els mètodes de referència
Renovació continua del material de reducció.
Manipulació de solucions químiques, per. ex àcid clorhídric
Manipulació dels residus químics que es produeixen
: Termo convertidor
Canvi senzill (renovació regular) del material del convertidor
Components del gas com SO2, HCl redueixen la vida del convertidor
No es perceb la contaminació del material del convertidor
: Alta temperatura
Sense consumibles
Métode fiable de conversió
Estable de llarga durada
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Hg Monitoring System
MERCURI
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: Conversió a alta temperatura
- Cel.la de quars escalfada
(1000 °C)
- Doble càmera
Alta temperatura
1000 °C
Sortida gas mostra
= HgCl2
= Hg
Entrada gas mostra
HgCl2 + Alta temperatura Hg0 + Cl2
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Hg Monitoring System
MERCURI
45
253.64 253.65 253.660
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Wellenlänge /nm
Ab
sorp
tion
, re
l.
Abs1000°
Hg
Espectre Absorció
Hg elemental
1000°C
II0
Com es determina la
concentració? Detector
I0
I
Cel.la i procés de mesuraFont de llum
Senyal de referència Senyal de mesura
Ab
so
rció
Conc ~ I0 / I
Espectroscopia de absorció
atòmica
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v
Hg Monitoring System
MERCEM 300Z
46
HgCl₂ + high temperature HgO + Cl₂Features
Measuring principle
High temperature conversion
Advantages
No consumables
No chemical products
No Thermo converter
High precision conversion of all the Hg
components
Long term stability
No contamination due to other
components in the gas flow
Maintenance and operating costs
extremely low
Approval QAL1 according to EN14181
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v
Features
To measure CH₄ and H₂S CO₂ y O₂ upgrade optional possible
Touch Display
Visualization Analog signals / faults
Communication Bus
Up to 4 measuring points
Automatic fresh air purge
High long term stability
Low service cost
Measuring principle
Infrared
Electrochemical
BIOGAS Monitoring and control
Multi-component Analyzer
47
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
GASOS ESPECIALS
Gasos span I de procés
48
: Controls reglamentaris I QAL3
Gasos patró:
: HCl, HF, SO2, CO, NO, NO2, C3H8, O2,…..
Gasos procés:
: H2, N2
Mètodes de autocalibració automàtica
Aplicable si està esmentat a QAL1
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
GASOS ESPECIALS
Gasos span I de procés
49
: Central semiautomàtica per H2
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Configuració Redundant
50
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Conectivitat Remota
51
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Conectivitat Remota
52
MPR: Meeting Point Router
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Disposició Analitzadors
53
A considerar
Sala condicionada
Minimitzar instal.lació
Millor temps de resposta
Menys despeses de muntatge
Menys despeses de consum
elèctric
Accés per operació i manteniment
Accés per ampolles gas Span
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Formes constructives. Exemples
54
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Formes constructives. Exemples
55
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Services
56
Sales & after-sales services
Supply & Engineering
Management of montage, installation and
commissioning
Service and customer support online
QAL3
Maintenance contracts
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Company profile
57
PASCH is operating in Spain since 1913:
85 persons staff.
Fields of activity: Energy, Process, Environment.
ISO 9001 Certificated
Offices in Bilbao, Madrid, Barcelona, Lisbon and México
DF.
PASCH Y CÍA., S.A.U. l Control de emisiones y procesos l
Moltes gràcies per la seva atenció!!!
58
PASCH Y CIA., S.A.U.
Gran Vía Corts Catalanes, 645
08010 BARCELONA
tel. +34 93 4817152
fax +34 93 4125477
web: www.pasch.es
Contact persons:
Jordi Castella [email protected]