Medidor de vazão de CO2 supercrítico

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

O dióxido de carbono (CO2) supercrítico é um estado da matéria único 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 atingir 0,21918 g/ml. Nesse estado, o CO2 exibe propriedades tanto do CO2 gasoso quanto do líquido, tornando-o um excelente solvente para diversas aplicações industriais, incluindo processos de extração nas indústrias alimentícia, farmacêutica e química. A medição do 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 diversos motivos. Primeiro, permite um controle preciso dos processos de extração, garantindo rendimento e qualidade ideais. Segundo, possibilita uma melhor gestão de energia, visto que o CO2 supercrítico é frequentemente utilizado em processos que exigem regulação térmica rigorosa. Por fim, a medição do fluxo desempenha um papel vital na segurança, pois dados precisos ajudam a prevenir a sobrepressurização e garantem que o equipamento opere dentro dos limites estabelecidos.

Desafios na medição do fluxo de CO2 supercrítico

A medição do fluxo de CO2 supercrítico apresenta diversos desafios. A principal dificuldade reside no seu comportamento de fase, visto que 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, já que os medidores de vazão tradicionais podem ter dificuldades com as baixas vazões, a alta pressão e a alta viscosidade características 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.

Princípio dos medidores de vazão Coriolis para medidor de vazão de dióxido de carbono 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 funcionamento baseia-se no efeito Coriolis, que ocorre quando um fluido flui através de um tubo vibratório. À medida que o fluido se move, cria uma defasagem 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 que envolvem CO2 supercrítico.

Vantagens dos medidores de vazão Coriolis para medição de CO2 supercrítico

Os medidores de vazão Coriolis oferecem inúmeras vantagens para a medição de CO2 supercrítico, incluindo:
1. Alta precisão: Com precisão de medição na faixa dos milésimos de segundo, os medidores Coriolis fornecem dados confiáveis, cruciais para o controle de processos.
2. Ampla gama de condições de operação: Podem operar dentro da faixa de temperatura especificada de 0 a 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 reduzidos, o que é frequentemente necessário em instalações industriais.
4. Resistência à corrosão: Muitos medidores de vazão Coriolis são projetados com materiais resistentes à corrosão, garantindo longevidade e confiabilidade na medição de CO2 supercrítico.
5. Dados em tempo real: Esses medidores de vazão mássica fornecem medição contínua de vazão, permitindo ajustes imediatos para manter as condições ideais do processo.

Parâmetros técnicos para medidores de vazão Coriolis para medição de dióxido de carbono supercrítico

Com base nos requisitos específicos descritos, os medidores de vazão Coriolis adequados devem atender aos seguintes parâmetros técnicos:
- Faixa de vazão: adequada para as baixas vazões típicas de aplicações com 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 abranger as condições operacionais do CO2 supercrítico.
- Tamanho da conexão: Interfaces com diâmetro mínimo de sensor de fluxo de 1 mm para se adequar a projetos de sistemas compactos.
- Precisão: Precisão de medição dentro de ±0,1% para garantir a exatidão no controle de fluxo.

Conclusão

Em conclusão, a medição do fluxo de CO2 supercrítico é essencial para otimizar processos industriais que utilizam esse estado singular da matéria. Os medidores de vazão Coriolis oferecem uma solução ideal, combinando alta precisão, ampla faixa de operação e a capacidade de lidar com as complexidades associadas aos fluidos supercríticos. Ao aproveitar as vantagens da tecnologia Coriolis, as indústrias podem aumentar a eficiência dos processos, garantir a segurança e manter a qualidade dos produtos.