Medição do fluxo de CO2 supercrítico: o papel dos medidores de fluxo Coriolis

O dióxido de carbono supercrítico (CO2) é um estado único da matéria que ocorre quando o CO2 é submetido a alta pressão e temperatura, ultrapassando seu ponto crítico de 31,1 °C e 7,38 MPa (73,8 bar), a densidade do CO2 líquido pode ser de 0,21918 g/ml. Neste estado, o CO2 exibe propriedades de gás e líquido, tornando-o um excelente solvente para várias aplicações industriais, incluindo processos de extração nas indústrias alimentícia, farmacêutica e química. Medir o fluxo de CO2 supercrítico é crucial para garantir a eficiência do processo, otimizar a produção e manter os padrões de segurança.

A importância da medição do fluxo de CO2 supercrítico

A medição precisa do fluxo de CO2 supercrítico é essencial por vários motivos. Primeiro, permite um controle preciso sobre os processos de extração, garantindo rendimento e qualidade ideais. Segundo, permite um melhor gerenciamento de energia, já que o CO2 supercrítico é frequentemente usado em processos que exigem uma regulação térmica cuidadosa. Por fim, a medição do fluxo desempenha um papel vital na segurança, pois dados precisos ajudam a evitar a sobrepressurização e garantem que o equipamento opere dentro dos limites designados.

Desafios na medição do fluxo de CO2 supercrítico

Medir o fluxo de CO2 supercrítico apresenta vários desafios. A principal dificuldade está em seu comportamento de fase, pois o CO2 pode existir em diferentes estados sob condições variáveis de pressão e temperatura. A faixa de fluxo necessária pode ser muito pequena, como apenas 1-5 g/s ou 10 cc/min, o que complica ainda mais a medição, pois os medidores de fluxo tradicionais podem ter dificuldades com as baixas taxas de fluxo, alta pressão e características de alta viscosidade dos fluidos supercríticos. Além disso, a necessidade de um sistema de medição que possa operar sob alta pressão (até 20 MPa) e temperatura (até 150 °C) aumenta a complexidade.

O princípio dos medidores de vazão Coriolis para medidores de vazão de CO2 supercrítico

Os medidores de vazão Coriolis são particularmente adequados para medir CO2 supercrítico devido à sua capacidade de fornecer medições de vazão mássica altamente precisas, independentemente das propriedades do fluido. O princípio de operação depende do efeito Coriolis, que ocorre quando um fluido flui através de um tubo vibratório. Conforme o fluido se move, ele cria uma mudança de fase nas vibrações, que é diretamente proporcional à taxa de vazão mássica. Isso permite o monitoramento em tempo real da vazão e da densidade, tornando os medidores de vazão Coriolis ideais para aplicações envolvendo CO2 supercrítico.

Vantagens dos medidores de vazão Coriolis para medição de CO2 supercrítico

Os medidores de vazão Coriolis oferecem inúmeras vantagens para medir CO2 supercrítico, incluindo:
1. Alta precisão: com precisão de medição na faixa de milésimos, os medidores Coriolis fornecem dados confiáveis essenciais para o controle do processo.
2. Ampla gama de condições operacionais: eles podem operar dentro da faixa de temperatura especificada de 0-150 °C e faixa de pressão de até 20 MPa, tornando-os versáteis para diversas aplicações.
3. Tamanho compacto: o diâmetro do sensor do medidor de vazão de 3 mm ou 1 mm permite a integração em espaços apertados, o que geralmente é necessário em configurações industriais.
4. Resistência à corrosão: Muitos medidores de vazão Coriolis são projetados com materiais que resistem à corrosão, garantindo longevidade e confiabilidade ao medir CO2 supercrítico.
5. Dados em tempo real: Esses medidores de vazão mássica fornecem medição de vazão contínua, permitindo ajustes imediatos para manter condições ideais do processo.

Parâmetros técnicos para medidores de vazão Coriolis que medem CO2 supercrítico

Com base nos requisitos específicos descritos, os medidores de vazão Coriolis adequados devem atender aos seguintes parâmetros técnicos:
- Faixa de vazão: acomodando as baixas taxas de vazão típicas de aplicações de CO2 supercrítico.
- Classificação de pressão: até 20 MPa (200 bar) para garantir medições seguras e precisas em condições de alta pressão.
- Faixa de temperatura: 0 a 150°C para cobrir as condições operacionais de CO2 supercrítico.
- Tamanho da conexão: Interfaces com sensor de fluxo de diâmetro mínimo de 1 mm para se adaptar a projetos de sistemas compactos.
- Precisão: Precisão de medição dentro de ±0,1% para garantir precisão no controle de fluxo.

Conclusão

Concluindo, a medição do fluxo de CO2 supercrítico é essencial para otimizar processos industriais onde esse estado único da matéria é utilizado. Os medidores de vazão Coriolis fornecem uma solução ideal, combinando alta precisão, uma ampla faixa operacional e a capacidade de lidar com as complexidades associadas a fluidos supercríticos. Ao alavancar as vantagens da tecnologia Coriolis, as indústrias podem aumentar a eficiência do processo, garantir a segurança e manter a qualidade do produto.