Serie industrial: ZS8100-HCl

Analizador de cloruro de hidrógeno de proceso ZS8100-HCl

Analizador de cloruro de hidrógeno por láser de diodo TDLAS para CEMS de incineración de residuos (EU IED ≤10 mg/Nm³), procesos cloroalcalinos, PVC / VCM / EDC y gases de escape de clorosilano de CVD de semiconductores

Rango
0–50 / 0–200 / 0–5000 ppm
Exactitud
±2 % FS o ±1 ppm
Respuesta (T90)
<10 s
Partes en contacto con la muestra
Hastelloy C-276
Descripción general del producto

Descripción general

El ZS8100-HCl es un analizador extractivo de cloruro de hidrógeno por TDLAS, diseñado para condiciones de servicio calientes, húmedas y corrosivas: CEMS de incineración de residuos y residuos peligrosos bajo el límite diario de emisión (ELV) de 10 mg/Nm³ establecido por la EU IED; monitoreo en salas de celdas y secciones de compresión de plantas cloroalcalinas; seguimiento de procesos de monómeros de PVC / VCM / EDC; gases de escape de descomposición de clorosilano (TCS / DCS) en procesos CVD de semiconductores; y verificación de la depuración en lavadores húmedos. Un láser de diodo de infrarrojo cercano de línea estrecha detecta el HCl por encima del continuo de H₂O y separa la línea de HCl del fondo de CO₂ / SO₂ / HF, donde las matrices húmedas de gases ácidos pueden limitar el uso de NDIR de banda ancha. La trayectoria de medición pasa por una línea de muestreo calentada y componentes en contacto con la muestra de Hastelloy C-276 para preservar la integridad del HCl por encima de su punto de rocío.

Aspectos destacados
  • Absorción láser de línea única por TDLAS: celda óptica sin reactivos; la trayectoria de muestra calentada requiere mantenimiento
  • La selección de la línea láser separa el HCl del continuo de H₂O y del fondo espectral de CO₂ / SO₂ / HF tras revisar la matriz
  • La trayectoria de muestra calentada y las partes en contacto con la muestra de Hastelloy C-276 preservan la integridad del HCl por encima del punto de rocío
  • El firmware multirrango cubre desde ppm para CEMS (EU IED ≤10 mg/Nm³) hasta rangos de % para procesos, sin cambiar la óptica

Especificaciones técnicas completas

Rendimiento clave

Métricas clave de rendimiento del ZS8100-HCl
Métrica Valor Estado
Rango 0–50 / 0–200 / 0–5000ppm (multirrango) condicional*
Exactitud ±2 % FS o ±1ppm (el valor que sea mayor) condicional*
Respuesta (T90) <10 s condicional*
Límite de detección <0,5ppm (útil para CEMS) condicional*

* Valores típicos de HCl por TDLAS en la industria, indicados como alcance objetivo; los valores confirmados se emiten con la ficha técnica final al cotizar.

Medición

Especificaciones de medición del ZS8100-HCl
EspecificaciónValor
Principio de mediciónTDLAS (espectroscopía de absorción láser de diodo sintonizable)
Longitud de onda objetivoInfrarrojo cercano ≈ 1,74 μm (banda de sobretono del HCl)
Rango de medición0–50 ppm / 0–200 ppm / 0–5000 ppm (multirrango)
Límite inferior de detección<0,5 ppm (útil para CEMS)
Exactitud±2 % FS o ±1 ppm (el valor que sea mayor)
Repetibilidad≤1 % FS
Tiempo de respuesta (T90)<10 s
Resolución de la matrizEl continuo de H₂O / CO₂ / SO₂ / HF se gestiona mediante la selección de la línea láser y la revisión de la matriz de la aplicación

Sistema de muestreo

Especificaciones del sistema de muestreo del ZS8100-HCl
EspecificaciónValor
Modo de muestreoExtractivo, mediante sonda calentada y línea de muestreo calentada (por encima del punto de rocío del HCl)
Partes en contacto con la muestraHastelloy C-276 en la trayectoria de la muestra; PTFE en las superficies de sellado
Temperatura de la muestraHasta 180 °C (línea calentada; depende de la aplicación)
Presión de la muestra-30 a +500 mbar g
Acondicionamiento recomendadoSistema de muestreo calentado ZS-SCS-800 de Hastelloy (para chimenea / CEMS)
Variante de plataformaLa versión TDLAS para HCl también está disponible en una plataforma de analizador alternativa para proyectos que requieren compatibilidad con un patín; se confirma durante la revisión de ingeniería de la aplicación

Condiciones ambientales

Especificaciones ambientales del ZS8100-HCl
EspecificaciónValor
Temperatura de operación-20 °C a +50 °C
Temperatura de almacenamiento-40 °C a +70 °C
Humedad0–95 % RH (sin condensación)
Grado de protección contra el ingresoIP65 (estándar) / IP66 (gabinete para campo)

Especificaciones eléctricas

Especificaciones eléctricas del ZS8100-HCl
EspecificaciónValor
Alimentación eléctrica100–240 VAC, 50/60 Hz, 100 W máx. (línea calentada con alimentación independiente)
Salida analógica2 × 4–20 mA (aisladas, configurables)
Salida digitalRS-485 Modbus RTU / HART 7 (opcional)
Salidas de relé4 × SPDT (alarma, falla, mantenimiento, rango)
PantallaTFT a color de 5″ con HMI de pantalla táctil local

Características físicas

Especificaciones físicas del ZS8100-HCl
EspecificaciónValor
Dimensiones (ancho × alto × profundidad)483 × 177 × 420 mm (bastidor de 19″) / gabinete para campo opcional
Peso≈16 kg (bastidor) / ≈34 kg (gabinete para campo)
Material del gabineteGabinete de aluminio con recubrimiento en polvo; partes de Hastelloy C-276 en contacto con la muestra
MontajeBastidor de 19″ (4U) / montaje en pared / gabinete para campo

Certificaciones

Especificaciones de certificación del ZS8100-HCl
EspecificaciónValor
Marcado CECumplimiento de la directiva de equipos de la UE (estándar)
Área peligrosaATEX / IECEx: alcance condicional (se confirma para cada proyecto)
Aprobación de tipo para CEMSMCERTS (Reino Unido) / US EPA PS-18 para CEMS de HCl: alcance objetivo, se confirma para cada proyecto
Compatibilidad electromagnéticaEN 61326-1
Sistema de calidadFabricado bajo ISO 9001:2015
Normas de aplicaciónEU IED BAT / Método 321 de la US EPA / DIN EN 1911 (CEMS de HCl para incineración); OSHA PEL 5 ppm (seguridad laboral respecto al HCl)

Aplicaciones adecuadas para este analizador

Este modelo está asociado con las siguientes aplicaciones industriales y condiciones de proceso.

CEMS de incineración
Procesos cloroalcalinos
PVC / VCM / EDC
CVD de semiconductores

Entornos de instalación

Entornos de proceso habituales en los que se evalúa este modelo.

CEMS de incineración de residuos y residuos peligrosos (EU IED ≤10 mg/Nm³ de HCl)
Monitoreo en salas de celdas y secciones de compresión / secado de plantas cloroalcalinas
Seguimiento de procesos de monómeros de PVC / VCM / EDC y gases de venteo
Gases de escape de descomposición de clorosilano (TCS / DCS) en procesos CVD de semiconductores
Verificación de la depuración antes y después de lavadores húmedos

Alcance de las certificaciones

Las normas se indican junto con su alcance y estado para que la revisión de ingeniería pueda verificar los materiales en contacto con la muestra, el método reglamentario y las condiciones del área peligrosa que correspondan. El rendimiento y las aprobaciones para CEMS se indican como alcance objetivo; el estado actual de certificación de su configuración se confirma al cotizar. El alcance para áreas peligrosas se gestiona como una vía de revisión de ingeniería condicional, no como una afirmación predeterminada del catálogo.

Matriz de alcance de certificación del ZS8100-HCl
Norma Alcance Variante Estado Documento
CE (declaración de conformidad de la UE) Cumplimiento de la directiva de equipos de la UE (estándar) Variante del proyecto objetivo A solicitud
MCERTS / US EPA PS-18 (CEMS de HCl) MCERTS (Reino Unido) / US EPA PS-18 para CEMS de HCl: alcance objetivo; el estado actual de certificación, los números de certificado y los periodos de validez deben confirmarse al cotizar Variante del proyecto objetivo A solicitud
Área peligrosa ATEX / IECEx Alcance sujeto a revisión de ingeniería; se confirma para cada proyecto Variante del proyecto condicional A solicitud
ISO 9001:2015 Sistema de gestión de calidad: fabricado bajo ISO 9001:2015 Variante del proyecto aprobado A solicitud
CE Partes en contacto con la muestra para servicio corrosivo MCERTS / PS-18 (pendiente)

Solicitar documentación

Solicite fichas técnicas, manuales de usuario, certificados y notas de aplicación para este modelo.

Notas de evidencia

estudio de caso

Arquitectura de línea calentada para HCl en chimenea húmeda

Para procesos de incineración de residuos y cloroalcalinos, la arquitectura mantiene la muestra de HCl por encima del punto de rocío mediante una trayectoria extractiva calentada y componentes de Hastelloy en contacto con la muestra. Así, la medición óptica no depende de una línea de muestreo fría y seca diseñada para CO / NOx.

Detalles técnicos y de ingeniería

Detalles técnicos y de ingeniería

Detalles de ingeniería complementarios: amplíe cada tema para consultar la información completa sobre medición, límites de operación, sistema de muestreo, calibración, integración, mantenimiento y aplicaciones.

01 Principio y límites de medición

Límites de la medición

TDLAS mide el HCl en una línea de sobretono del infrarrojo cercano, mientras que la trayectoria extractiva calentada mantiene las matrices húmedas de gases ácidos por encima del punto de rocío del HCl.

No es adecuado para

  • Muestreo a temperatura ambiente o frío y seco para gases húmedos de chimenea con HCl
  • Uso de un analizador electroquímico de HCl para alarmas de seguridad como vía predeterminada para procesos / CEMS
  • Sustitución de NDIR sin revisión para matrices húmedas de incineración

Requisitos

  • Sonda calentada y línea de muestreo calentada
  • Trayectoria de la muestra con partes en contacto de Hastelloy C-276
  • Revisión del continuo de H₂O y de la matriz de gases ácidos
  • ZS-SCS-800 o sistema equivalente de muestreo calentado y resistente a la corrosión para aplicaciones en chimenea / CEMS

Interferencias y límites

  • Continuo de H₂O
  • Fondo de SO₂ y CO₂
  • Solapamiento de HF en aplicaciones con mezclas de gases ácidos
  • Pérdida de HCl en el condensado sobre superficies frías
02 Límites de operación

Use estos límites como criterios de selección y confirme las condiciones de la muestra, la exposición ambiental y los materiales antes de cotizar.

Temperatura de la muestra
hasta 180 C
temperatura máxima de la línea de muestreo calentada; depende del proyecto
Temperatura ambiente
-20-50 C
Materiales en contacto con la muestra
Hastelloy C-276, PTFE
Fuera de estos límites
  • Muestreo a temperatura ambiente o frío y seco para gases húmedos de chimenea con HCl
  • Trayectoria de muestra con condensación
  • Alcance para áreas peligrosas sin revisión
03 Límites del sistema de muestreo

El modo de muestreo, los componentes de acondicionamiento y las exclusiones definen dónde termina la responsabilidad por el analizador y dónde comienza la del sistema de muestreo.

Modo de muestreo
extractivo
Componentes incluidos
  • Sonda calentada
  • Línea de muestreo calentada por encima del punto de rocío del HCl
  • Trayectoria de muestra de Hastelloy C-276
  • Sistema de muestreo calentado ZS-SCS-800
Exclusiones del sistema
  • Línea Peltier de enfriamiento y secado para servicio con HCl húmedo
  • Reutilización de una línea genérica de muestreo de CO / NOx para HCl sin revisar la trayectoria calentada
04 Calibración y validación

Método de calibración, intervalo, trazabilidad y asistencia para auditorías de este analizador.

Método de cero / span

Plan específico del proyecto para cero / span de HCl y auditoría en campo

Intervalo

Específico del sitio

Métodos de referencia

Contexto de referencia del Método 321 de la US EPA; contexto de HCl de fuentes estacionarias según DIN EN 1911

Trazabilidad del gas span

Gas de calibración o medio de validación específico del proyecto

Asistencia para auditorías

  • Contexto de referencia del Método 321 de la US EPA
  • Contexto de HCl de fuentes estacionarias según DIN EN 1911
  • Asistencia para planificar QAL2 / AST cuando se incluye el alcance de CEMS
05 Entradas/salidas e integración

Salidas de señal e interfaces de comunicación para la integración con el sistema de control.

Salida

4–20 mA / RS-485 Modbus / HART

Salida analógica

2 × 4–20 mA (aisladas, configurables)

Salida digital

RS-485 Modbus RTU / HART 7 (opcional)

Salidas de relé

4 × SPDT (alarma, falla, mantenimiento, rango)

Nota de revisión del DAHS

Confirme el mapa de protocolos, los nombres de canales, los estados de alarma y el formato de presentación de informes durante la revisión de integración del proyecto.

06 Mantenimiento y repuestos específico del sitio

Tareas de servicio rutinarias, consumibles y requisitos de acceso para este analizador; los intervalos exactos dependen del sitio.

Tareas de servicio
  • Inspeccione la sonda calentada y la línea de muestreo
  • Revise la trayectoria en contacto con Hastelloy y los sellos
  • Verifique la configuración de cero / span de HCl
  • Revise el riesgo de condensación y arrastre de ácido
Consumibles
  • Filtros compatibles con HCl
  • Piezas de servicio para la línea calentada
  • Gas de calibración o medio de validación específico del proyecto
07 Evidencia de aplicación

Contexto de aplicación en entornos industriales complejos.

Estudio de caso Planta municipal de valorización energética de residuos / CEMS de incineración

Contexto de la aplicación

Las plantas municipales de valorización energética de residuos que modernizan los CEMS de sus salas de calderas para cumplir con EU IED BAT-AEL se enfrentan al tiempo de respuesta de ~30 minutos de los antiguos analizadores NDIR de HCl, lo que impide a los operadores contar con la visibilidad del rango dinámico necesaria para gestionar eventos de alteración del proceso provocados por cloruros.

Respuesta de la arquitectura

Un analizador de HCl por TDLAS ZS8100-HCl instalado en un circuito extractivo de línea calentada a la salida del ESP, junto con una sonda de muestreo calentada ZS-SCS-800, ofrece una respuesta de HCl de <10 s. Así, el operador detecta las alteraciones por cloruros en el mismo minuto en que ocurren y puede agilizar la respuesta ante alteraciones de BAT-AEL.

Respuesta ante alteraciones de BAT-AEL TDLAS extractivo · respuesta de HCl <10 s
Preguntas de selección

Preguntas frecuentes

¿Puede el ZS8100-HCl tomar muestras a temperatura ambiente o con una línea fría y seca en vez de calentada a 180 °C?

El HCl es muy soluble en agua y, en gases húmedos de chimenea, su punto de rocío está muy por encima de la temperatura ambiente. En una corriente de gases de combustión de incineración con 10 %vol de H2O, cualquier superficie fría acumula una película ácida que arrastra el HCl hacia el condensado antes de que la molécula llegue a la celda. Tanto EN 1911 (método de referencia para HCl de fuentes estacionarias) como el Método 321 de la US EPA exigen mantener las líneas de muestreo calentadas a 20 °C por encima del punto de rocío local, normalmente ≥180 °C, y emplear partes resistentes al HCl en contacto con la muestra. Una línea Peltier de enfriamiento y secado elimina el agua, pero también arrastra el HCl: es el modo de falla clásico al reutilizar para HCl una línea de muestreo de CO / NOx. Por ello, el ZS8100-HCl se especifica como un conjunto compatible con el sistema de muestreo calentado ZS-SCS-800 de Hastelloy; no admite una configuración a temperatura ambiente o con enfriamiento y secado.

¿Cómo mantiene el ZS8100-HCl la selectividad en gases de combustión húmedos de incineración, donde SO2, CO2 y HF absorben en el IR?

La línea de sobretono del HCl en el infrarrojo cercano, a ~1,74 μm, se encuentra en una ventana donde el sistema TDLAS barre el centro de la línea con una resolución de escala MHz. A los fotómetros NDIR de banda ancha puede resultarles difícil separar la señal de HCl del continuo de H2O o del solapamiento de CO2 / SO2 / HF en esta matriz. El ajuste de la primera derivada de TDLAS separa los absorbentes de los flancos y calcula el HCl respecto a la forma local de la línea. Para CEMS de incineración, esto facilita la revisión de ingeniería conforme al Método 321 de la EPA, la preparación de QAL2 y la planificación de auditorías de campo AST.

¿Qué rango de medición debo solicitar para aplicaciones de incineración sujetas a EU IED ≤10 mg/Nm³?

El ELV diario del Anexo VI de EU IED para HCl de incineración es de 10 mg/Nm³, referido a 11 %vol de O2 seco: aproximadamente 6 ppm en condiciones de referencia. El rango de firmware de 0–50 ppm es el rango principal para CEMS en esta aplicación; el rango de 0–200 ppm cubre alteraciones de caldera y el de 0–5000 ppm, aplicaciones en salas de celdas cloroalcalinas y circuitos de venteo de procesos de PVC / VCM. El firmware cambia el rango configurado sin modificar la óptica, de modo que un analizador cubre tanto el rango de cumplimiento normativo como el de alteraciones del proceso en la misma cadena de señales. Las unidades de presentación de informes (ppm frente a mg/m³, base seca frente a húmeda, normalizado a 11 %vol de O2) se configuran en la HMI y quedan protegidas mediante acceso de nivel operador.

¿El ZS8100-HCl cuenta actualmente con certificación MCERTS / PS-18?

El marcado CE y la fabricación bajo ISO 9001:2015 son estándar. MCERTS (Reino Unido, organismo certificador Sira) y la especificación de rendimiento 18 de la US EPA (CEMS para HCl gaseoso) figuran como alcance objetivo; el estado actual de certificación, los números de certificado y los periodos de validez deben confirmarse al cotizar. Por tanto, el analizador se especifica como candidato para QAL1 según PS-18 / MCERTS, no como un CEMS ya certificado. El alcance para áreas peligrosas según ATEX / IECEx es condicional y se confirma para cada proyecto antes de comprometer el pedido. El área de ingeniería de ventas confirmará el estado actual de certificación, incluido el organismo emisor y el número de certificado, antes de comprometer el proyecto.

¿Está disponible el ZS8100-HCl en otra plataforma de analizador para proyectos que requieren compatibilidad con un patín?

Sí. El ZS8100-HCl utiliza la plataforma de la serie ZS8100 (familia de O2 / HF / C2H2 en bastidor de 19 pulgadas / gabinete para campo) y está posicionado como el analizador insignia de HCl para CEMS de incineración y procesos cloroalcalinos. La misma medición de HCl por TDLAS también está disponible en una plataforma alternativa para proyectos en los que otra configuración mecánica y otro patín ofrecen mejor compatibilidad técnica, algo habitual en venteos de recuperación de azufre de refinerías y secciones de compresión cloroalcalinas ya estandarizadas en esa plataforma. El rendimiento de medición por TDLAS es comparable en ambos casos; la elección depende de la estandarización del patín / panel, no de la exactitud ni del rango. Ingeniería de aplicaciones confirmará la compatibilidad de la plataforma durante la revisión de dimensionamiento.

Revise el ZS8100-HCl según las condiciones del sitio

Envíe el rango de gases, la temperatura de la muestra, la presión, la humedad y los requisitos de certificación antes de elegir el modelo final. Confirmaremos las especificaciones y enviaremos una cotización en un plazo de 24 horas.