Tunable diode laser absorption spectroscopy یا اسپکتروسکوپی جذب لیزری دیود قابل تنظیم (TDLAS) روشی ست که امروزه عمدتا برای اندازه گیری ترکیبات مختلف گاز در مخلوط های گازی مورد استفاده قرار می گیرد.
جالب است بدانید کاربرد TDLAS محدود به اندازه گیری غلظت گاز به روش اسپکتروسکوپی نمی باشد. در واقع میتوان برای اندازه گیری انواع کمیت های فیزیکی از یکی از کیفیت های لیزر استفاده نمود. به عنوان مثال با استفاده از قضیه داپلر شیفت Doppler Shift Effect )) و با استفاده از فرمول زیر می توان سرعت یک سیال را اندازه گرفت.
کاربردهای TDLAS در اندازه گیری بسیار وسیع بوده و روز به روز در حال گسترش است. در صنایع مختلف، آنالایزرهای گاز TDLAS با توجه به مزایای ذاتی خود، کاربردهای وسیعی دارند. اندازه گیری غلظت گازها، که با محدودیت های تشخیص بسیار پایین مشکل آفرین بوده، قابلیتی است که به آنالایزرهای گاز TDLAS قابلیت اطمینان ویزه ای داده است. از طرف دیگر این آنالایزرهای گاز با ویژگی های کاربرپسند خود، از جمله تعمیر و نگهداری مقرون به صرفه و پروسه نصب و راه اندازی ساده در حال محبوب تر شدن در صنایع مختف می باشد. می توان پیش بینی کرد که در آینده نزدیک علاوه بر اندازه گیری غلظت گاز، تکنولوژی TDLAS در اندازه گیری پارامترهای فشار گاز، دما، سرعت و جریان جرمی کاربردی خواهد بود.
در حال حاضر آنالایزرهای گاز TDLAS میتوانند بیش از 40 گاز و ترکیب را اندازهگیری کنند و در کاربردهای فرایندی و زیست محیطی مختلف در انواع صنایع مانند سیمان، مواد شیمیایی/پتروشیمی، نفت و گاز، نیروگاه، کاغذسازی، محیطزیست، کود و بسیاری موارد دیگر در سراسر جهان استفاده میشوند.
کاربردهای صنعتی
فناوری TDLAS در اندازه گیری انتشار گازهای آلاینده زیست-محیطی، شامل برنامه هایی مانند ارزیابی کیفیت هوای محیط، ارزیابی انتشار آلاینده ها و هم چنین تجزیه و تحلیل و اندازه گیری گازهای فرآیندی کاربردهای وسیع دارد. پیاده سازی راه حل های مبتنی بر TDLAS، قابلیت دستیابی به اندازه گیری های فوق العاده دقیق و قابل اعتماد را ارائه می دهد و با مقررات زیست محیطی انطباق دارد. یک مزیت قابل توجه در استفاده از فناوری TDLAS در نظارت بر محیط زیست، حساسیت و گزینش پذیری (Selectivity) بالای آن است. این تکنیک در تشخیص گازها حتی در غلظت های بسیار پایین عالی است و آن را به ویژه برای اندازه گیری گازهای کمیاب در محیط مناسب می کند. علاوه بر این، TDLAS تضمین می کند که اندازه گیری های بسیار دقیق و قابل اعتمادی ارائه می شود. صنایع نفت و گاز بخش غالب در ایجاد تقاضا در بازار آنالایزرهای گاز TDLAS است که در حال حاضر حدود 85 میلیون دلار آمریکا را به خود اختصاص داده است. این شیوع به نیاز بیشتر برای تشخیص گازهای با غلظت کم و هیدروکربن های پیچیده در میدان های نفتی و بخش پتروشیمی نسبت داده می شود. در کارخانه های گاز طبیعی و LNG،TDLAS کاربرد گسترده ای برای شناسایی سریع و حذف رطوبت در جریان های گاز بین فرآیندهای مختلف پیدا می کند. همچنین اندازه گیری میزان رطوبت برای شرکت های پتروشیمی برای مطابقت با استانداردهای کیفیت و محافظت از لوله ها در برابر خوردگی بسیار مهم است. علاوه بر این، TDLAS نقش مهمی در پالایشگاه ها ایفا می کند، جایی که کاربرد آنها در شناسایی ترکیبات خورنده گوگرد نقش اساسی دارد. تشخیص چنین ترکیباتی برای جلوگیری از هزینه های عملیاتی و نگهداری بالقوه گران مرتبط با زیرساخت های فرآیند در پالایشگاه ها بسیار مهم است. همچنین در صنایع سبز پیش رو کاربرد TDL برای اندازهگیری هیدروژن (H2) پیشرفت بزرگی در ایمنی صنعتی خواهد بود.
| کاربرد |
صنعت |
| اندازه گیری 40 نوع گاز فرایندی. اندازه گیری ترکیبات گوگرد. | پالایشگاه ها |
| تشخیص گازهای با غلظت کم و هیدروکربن های پیچیده، شناسایی سریع و حذف رطوبت، شناسایی و اندازه گیری ترکیبات خورنده گوگرد، اندازه گیری میزان رطوبت | پتروشیمی |
| ارزیابی کیفیت هوای محیط و منابع انتشار، اندازه گیری انتشار گازهای گلخانه ای، تجزیه و تحلیل گازهای فرآیندی جهت بهبود عملکرد فرآیندها | نظارت بر محیط زیست |
| اندازه گیری رطوبت در جریان های گاز بین فرآیندهای مختلف | کارخانه های گاز طبیعی و LNG |
| اندازه گیری بیش از 40 گاز و ترکیب در انواع مختلف کاربردها | صنایع گوناگون (سیمان، نیروگاه و…) |