TNO 是荷蘭的一家獨(dú)立的研究機(jī)構(gòu)，專(zhuān)注于在實(shí)踐應(yīng)用中的研發(fā)和創(chuàng)新。TNO 與合作伙伴一起，發(fā)起了 STEPWISE 項(xiàng)目，展示如何從鋼鐵行業(yè)的尾氣中捕獲二氧化碳（CO2）以創(chuàng)造效益，并從煙氣所含的能量中創(chuàng)造價(jià)值。該項(xiàng)目所展示的技術(shù)，可以幫助鋼鐵行業(yè)減少CO2的排放量并提高可持續(xù)性。該項(xiàng)目得到歐洲地平線(xiàn) 2020 低碳能源計(jì)劃的支持。

高爐煤氣（BFG）是鋼鐵生產(chǎn)中的一種煙氣。它是高爐中鐵礦石還原過(guò)程中的副產(chǎn)品，通常被用作鋼鐵廠(chǎng)的燃料或者用于鍋爐和電廠(chǎng)。BFG 的熱值相當(dāng)?shù)停驗(yàn)樗饕怯傻獨(dú)猓?5%）、一氧化碳（25%）、二氧化碳（20%）和氫氣 （2...4%）所組成。

在瑞典的呂勒奧（Lule?），STEPWISE 在一家鋼鐵廠(chǎng)展示了如何去除每天 14 噸的CO2，以提升煙氣中的氫氣含量。所捕獲的CO2可以被運(yùn)輸和存儲(chǔ)，也可以用作合成甲醇的原料，再次成為鋼鐵廠(chǎng)的燃料。富氫煙氣可以用作電廠(chǎng)的燃料，或者用于生產(chǎn)氨的原料。

在 STEPWISE 的示范項(xiàng)目中，采用了創(chuàng)新的“強(qiáng)吸附水煤氣轉(zhuǎn)換"（Sorption Enhanced Water Gas Shift — SEWGS）工藝。該工藝的原料為來(lái)自鋼廠(chǎng)的煙氣。水-煤氣-轉(zhuǎn)換工藝的第一步，是與蒸汽反應(yīng)，將一氧化碳 （CO）轉(zhuǎn)換為CO2和H2  。這將 高爐煤氣中的 CO 含量由 25% 降低到 5%。

接下來(lái)，混合氣體進(jìn)入 SEWGS 反應(yīng)塔，將剩余的 CO 轉(zhuǎn)換為CO2和 H2  。在此工藝步驟中，使用了一種固體吸附劑，它與所產(chǎn)生的CO2結(jié)合，從而讓富氫氣流離開(kāi)反應(yīng)塔。

SEWGS 工藝是在高溫高壓下運(yùn)行，溫度和壓力高達(dá) +540 °C / +1004 °F 和 50 bar / 725 psi。當(dāng)吸附劑所吸附的CO2飽和時(shí)，就會(huì)通過(guò)泄壓與蒸汽吹掃的組合進(jìn)行吸附劑再生。接著再對(duì)蒸汽進(jìn)行冷凝，即可獲得富含 CO2的氣流。SEWGS 工藝的結(jié)果是，一路單獨(dú)的富氫氣流和另一路單獨(dú)的富二氧化碳?xì)饬鳎ㄟ^(guò)兩條不同的管道離開(kāi)反應(yīng)塔。

TNO 需要合適的流量?jī)x表，用以評(píng)估氣體是否始終被成功地分離，并了解有多少CO2、H2  （加上氮?dú)猓┖驼羝x 開(kāi)反應(yīng)塔。這就要求流量計(jì)，可以實(shí)時(shí)地測(cè)量溫度高達(dá) + 540°C / +1004°F 的氣體流量，并且可以高度靈活地應(yīng)對(duì)氣體組分的波動(dòng)以及不同的混合氣體。由于離開(kāi)反應(yīng)塔的CO2的壓力很低，所以要求儀表不得產(chǎn)生壓損。

OPTISONIC 8300 流量計(jì)，被證明是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)性應(yīng)用的理想選擇。該款氣體流量計(jì)，設(shè)計(jì)用于測(cè)量高溫混合氣體的流量， 并在蒸汽應(yīng)用方面的表現(xiàn)不凡，滿(mǎn)足該應(yīng)用中的各種技術(shù)需求，通過(guò)焊接安裝到CO2（DN100）和 H2   （DN125）管道中。在安裝方面，不必再做任何改動(dòng)。

此外，用于輸水的泵站配備了兩臺(tái)OPTIFLUX 2100 C電磁流量計(jì)，其連接法蘭的口徑為DN25...50，流量為 350...900 l/h。作為一款用于常規(guī)測(cè)水應(yīng)用的流量計(jì)，它配備耐磨的襯里和全通徑的測(cè)量管。因此，幾乎無(wú)須維護(hù)，可以高效地取代此前所使用的機(jī)械式水表。使用OPTICHECK Master 服務(wù)工具，每年對(duì)流量計(jì)進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)核查。

科隆公司的氣體流量計(jì)，在此 SEWGS 工藝中承擔(dān)了重要的角色 — 幫助用戶(hù)評(píng)估分離工藝的效率。借助于 OPTISONIC 8300，即使是在一個(gè)批次內(nèi)氣體組分變化的情況下，TNO依然可以連續(xù)地測(cè)量流出的氣體。這對(duì)運(yùn)營(yíng)人員來(lái)說(shuō)尤為關(guān)鍵，因?yàn)檫@種方式既可以?xún)?yōu)化工藝，無(wú)需安裝額外的流量?jī)x表，同時(shí)也降低了成本。因?yàn)榭坡×髁坑?jì)所提供的實(shí)時(shí)測(cè)量，即使是在批次過(guò)渡階段，也不會(huì)出現(xiàn)測(cè)量值的丟失。

OPTISONIC 8300 的全通徑結(jié)構(gòu)，也幫助用戶(hù)在壓損方面受益。該款流量計(jì)，無(wú)移動(dòng)或阻擋部件， 幾乎沒(méi)有壓損，幫助用戶(hù)節(jié)省了泵的容量和能耗。為 TNO 帶來(lái)的另一大優(yōu)勢(shì)，是該款超聲波流量計(jì)的免維護(hù)設(shè)計(jì)。此外，它還不會(huì)受到磨損和污染。鑒于TNO的工藝流程偶爾需要停車(chē)，所以會(huì)出現(xiàn)沉淀。但是，精度和信號(hào)強(qiáng)度不會(huì)受到沉淀的影響， 所以無(wú)需重新校準(zhǔn)流量計(jì)，這就允許將儀表直接焊接在管道上。

OPTISONIC 8300 再次證明了其對(duì)于CO2和 H2  測(cè)量的出色性能和可靠性，根據(jù)所測(cè)得的聲速，該款流量計(jì)甚至可以幫助客戶(hù)確定兩種氣體混合物種的氣體組分。OPTISONIC 8300 不僅是流量計(jì)，還是一臺(tái)集成氣體組分實(shí)時(shí)分析的緊湊型儀表，即使是在沒(méi)有安裝額外流量計(jì)的情況下，對(duì)于 TNO 來(lái)說(shuō)也不再是一個(gè)問(wèn)題，依然可以對(duì)管道中的氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。