アンモニア流量測定

有毒で危険な化合物であるアンモニアは、肥料製造、産業システムの冷却、窒素酸化物の低減など、多くの産業用途において極めて重要です。そのため、多様な分野におけるその重要性は、安全性、効率性、さらには精度に対するより厳しい要件を生じさせます。実際の産業プロセスにおけるアンモニア流量の高精度測定は、単なる技術的要件ではなく、安全上の必須要件でもあります。

アンモニアに適した流量計を選択することで、産業パイプラインにおけるガス状および液体状のアンモニアの独特な特性の取り扱いが変わります。これにより、正確なデータと、4-20mA、RS485、パルス信号などの信頼性の高い出力を監視・記録し、リアルタイムで調整することが可能になります。これにより、オペレーターは安全基準に準拠したプロセスを最適化することができます。

プロセスの精密な制御に加え、有毒なNHxによって引き起こされるリスクを低減するために、すべてのリンクでアンモニア流量を測定する必要があります。NHxは低濃度でも目、鼻、喉に刺激を与える可能性があり、高濃度に曝露すると重度の炎症や火傷を引き起こす可能性があります。高濃度のアンモニアに曝露されると、失明、呼吸不全、さらには死に至る可能性があります。

ガスアンモニアと液体アンモニア

気体アンモニアと液体アンモニアは、それぞれ異なる特性と工業用途を有しています。この2つの形態のアンモニアの顕著な違いは、取り扱い、保管、測定方法に大きく影響します。気体アンモニアは窒素原子と水素原子で構成されており、高温で分解して窒素と水素を生成します。さらに、適切な条件下で触媒の作用により一酸化窒素に変換されます。

有毒なアンモニアガスは腐食性があり、水や粘膜に触れると水分と激しく反応します。生成される水酸化アンモニウムは極めて腐食性が高く、組織に危険を及ぼします。

液体アンモニアは、アンモニアガスを水に溶解させたもので、アンモニア水溶液として知られ、刺激臭のある無色の揮発性液体です。アンモニアが水と反応する際は、潜在的な熱反応に注意して取り扱う必要があります。アンモニア水溶液は空気に触れると蒸発し、気体に戻ります。また、アルコールやエーテルなどの有機溶媒に容易に溶解するという特徴もあります。

測定およびフロー制御の要件

アンモニアガスは腐食性などの特有の化学的性質を持つため、精度を損なうことなく適切な流量計を選定するには、適切なレンジアビリティが重要です。最適なアンモニア供給には、高精度の流量計が必要です。また、過酷な環境条件に耐えるためには、流量計の耐腐食性も必須です。

より安定した高精度な測定を行うには、温度、圧力、粘度といった動作変数を考慮する必要があります。温度補正は、温度によって変化する挙動を正確に測定するために役立ちます。

アンモニアガス測定の課題

全体として、ガスおよび液体アンモニアの測定にはさまざまな課題があります。

✤高い揮発性と反応性

✤腐食性および毒性

✤有機溶媒に可溶

✤温度と圧力の補正

アンモニアは製造業でどのように使用されますか?

米国におけるアンモニアの最も顕著な用途は、植物の成長を促す強力な窒素源です。農業分野では、アンモニアの80%以上が固形肥料の製造に使用されています。これらの固形肥料は、土壌に直接施用することも、様々なアンモニウム塩に変換することもできます。ご存知の通り、窒素補給は大規模な食用穀物栽培において効果を発揮します。

アンモニアの独特な化学的性質を工業用冷却システムで有効活用しましょう。アンモニアガスは液化の過程で大きな熱を吸収するため、密閉空間内の温度を低く保つことができます。そのため、上記の特性により、アンモニアは実用分野において最も効率的な冷媒の一つとなっています。

例えば、食品加工工場では温度管理に工業用冷媒が不可欠です。生鮮食品は、厳格な食品衛生基準を満たし、鮮度の高い状態を維持します。他の冷媒の中でも、冷却効率の高さから選ばれています。さらに、環境への影響を最小限に抑えることで、二酸化炭素排出量とエネルギーコストの削減という現在のトレンドにも合致しています。

アンモニアは窒素酸化物排出量の削減において画期的な存在です。一般的に、アンモニアは選択触媒還元（SCR）と選択無触媒還元（SNCR）の両方において、窒素酸化物を環境中の窒素と水に変換する際に窒素酸化物と反応させるために導入されます。大気汚染や酸性雨の主な原因である窒素酸化物は、SCRとSNCRによって無害な物質に変換されます。

正確なアンモニア流量測定産業オートメーションおよび処理ラインでは、規制遵守と NOx 削減効率を維持するために、わずかな逸脱がシステムのパフォーマンスと環境結果に影響を及ぼす可能性があるため、重要性が高まっています。