Wat zijn fluoriden?
Fluoriden zijn chemische verbindingen die het element fluor bevatten. In industriële rookgassen komen zij voornamelijk voor als waterstoffluoride (HF), anorganische fluoriden en deeltjes gebonden fluoriden.
Waterstoffluoride ontstaat onder meer bij de verbranding van fluorhoudende kunststoffen, zoals PTFE (Teflon), maar ook uit bepaalde mineralen en industriële grondstoffen.
Fluoride-emissies worden aangetroffen in onder andere:
- afvalenergiecentrales (AVI’s);
- biomassacentrales;
- aluminiumsmelterijen;
- glasindustrie;
- keramische industrie;
- chemische productie;
- fosfaat- en kunstmestindustrie;
- steen- en cementproductie.
De hoeveelheid uitgestoten fluoriden is afhankelijk van de gebruikte grondstoffen én de efficiëntie van de rookgasreiniging.
Fluoride meting in de industrie is belangrijk voor mens en milieu
Een nauwkeurige fluoride emissiemeting is noodzakelijk om te voldoen aan vergunningseisen, de fluoride emissiemeting wetgeving en Europese richtlijnen. Daarnaast levert een betrouwbare meting waardevolle informatie op over de prestaties van rookgasreinigingsinstallaties.
Waterstoffluoride behoort tot de gevaarlijkste zure gassen in industriële rookgassen. Zelfs bij relatief lage concentraties kan blootstelling leiden tot irritatie van ogen en luchtwegen, beschadiging van huid en slijmvliezen, ernstige chemische brandwonden en aantasting van botten en tanden bij langdurige blootstelling (fluorose).
HF is extra gevaarlijk doordat het diep in de huid kan doordringen voordat pijn wordt waargenomen. Daarom is een betrouwbare HF meting in de schoorsteen van groot belang om risico’s tijdig te signaleren en emissies onder controle te houden voor een veilige bedrijfsvoering.
Effecten van fluoride-emissies op het milieu
Niet alleen mensen zijn gevoelig voor fluoriden. Ook planten reageren sterk op blootstelling aan waterstoffluoride. Zelfs zeer lage concentraties kunnen leiden tot bladverkleuring, groeiremming, afsterven van bladeren en lagere landbouwopbrengsten.
Daarnaast kunnen fluoriden zich ophopen in de bodem en uiteindelijk in de voedselketen terechtkomen. Rondom industriële installaties wordt daarom regelmatig vegetatie onderzocht als aanvullende controle op mogelijke fluoridebelasting.
Fluor in rookgas analyseren is uitdagend
Het analyseren van fluoriden behoort tot de meest complexe emissiemetingen. Waterstoffluoride reageert gemakkelijk met water, glas, metalen oppervlakken en stofdeeltjes. Wanneer een monstersysteem niet correct is ontworpen, kan een deel van het HF onderweg verdwijnen voordat het de analyser bereikt. Hierdoor wordt de werkelijke emissie onderschat.
Bovendien kunnen fluoriden voorkomen als:
- gasvormig HF;
- opgeloste fluoriden;
- stofgebonden fluoriden.
Afhankelijk van de vergunning of meetnorm moeten deze fracties afzonderlijk worden bepaald. Tegelijkertijd zorgen de steeds strengere fluoride grenswaarden in de industrie ervoor dat meetsystemen moeten voldoen aan hoge eisen op het gebied van detectielimiet, stabiliteit, nauwkeurigheid en kalibratie.
Fluoride analysers voor rookgas
FTIR: de veelzijdige oplossing voor continue emissiemetingen
Een fluoride analyser voor rookgas op basis van FTIR (Fourier Transform Infrared) behoort tegenwoordig tot de meest gebruikte technieken voor continue emissiemetingen.
Voordelen van FTIR zijn:
- gelijktijdig meten van tientallen componenten;
- continue monitoring van emissies;
- relatief lage onderhoudskosten;
- geschikt voor moderne emissie-eisen.
Naast HF kan een FTIR-systeem onder meer HCl, NH₃, NO, NO₂, SO₂, CO, CO₂, CH₄, H₂O, N₂O en diverse organische componenten meten. Hierdoor is FTIR bijzonder geschikt voor afvalenergiecentrales, chemische installaties en andere industriële processen waar meerdere emissies tegelijkertijd bewaakt moeten worden.
TDLAS voor uiterst nauwkeurige HF-metingen
Wanneer maximale gevoeligheid en een zeer snelle responstijd vereist zijn, biedt TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) belangrijke voordelen. Deze techniek wordt veel toegepast voor kritische componenten zoals HF en NH₃.
In de praktijk worden FTIR en TDLAS vaak gecombineerd. FTIR verzorgt de brede multigas-analyse, terwijl TDLAS zeer nauwkeurige metingen uitvoert van specifieke componenten zoals waterstoffluoride.
Natchemische referentiemetingen
Voor referentiemetingen wordt vaak gebruikgemaakt van natchemische monstername. Hierbij wordt rookgas door absorptievloeistoffen geleid, waarna de hoeveelheid fluoride in een laboratorium wordt bepaald.
Deze methode wordt veel toegepast tijdens QAL2-, AST- en validatiemetingen van continue emissiemeetsystemen.
Fluoride emissiemeting en wetgeving
Met de invoering van IED 2.0 verschuift de aandacht naar lagere emissies, betere procesbewaking en een hogere kwaliteit van emissiedata.
Hierdoor wordt het meten van waterstoffluoride-emissies steeds belangrijker. Tegelijkertijd stelt de fluoride emissiemeting wetgeving hogere eisen aan continue meetsystemen en periodieke validaties volgens EN 14181, waaronder QAL2, QAL3 en AST.
Praktische aandachtspunten voor betrouwbare HF-metingen
Een hoogwaardige analyser levert alleen betrouwbare meetresultaten wanneer ook het monstersysteem correct is ontworpen.
Belangrijke aandachtspunten daarbij zijn:
- volledig verwarmde monsternameleidingen;
- chemisch resistente materialen zoals PTFE of PFA;
- zo kort mogelijke monstertransportleidingen;
- voorkomen van condensvorming;
- periodieke kalibratie en onderhoud;
- controles volgens EN 14181.
Zelfs kleine verschillen in ontwerp kunnen leiden tot aanzienlijke meetafwijkingen.
Veelgestelde vragen over fluoride metingen
Waarom is een HF meting in een schoorsteen noodzakelijk?
Een HF-meting maakt inzichtelijk hoeveel waterstoffluoride een installatie uitstoot. Dit is belangrijk om te voldoen aan emissiewetgeving, de werking van rookgasreiniging te controleren en mens en milieu te beschermen.
Welke industrieën moeten fluoriden meten?
Onder andere afvalenergiecentrales, chemische fabrieken, glasproducenten, aluminiumsmelterijen, keramische industrie, kunstmestproducenten en cementproducenten voeren regelmatig fluoride-emissiemetingen uit.
Welke techniek is het meest geschikt?
Dat hangt af van de toepassing. FTIR is ideaal wanneer meerdere gassen gelijktijdig moeten worden gemeten. Voor zeer nauwkeurige HF-metingen biedt TDLAS extra voordelen. In veel installaties worden beide technieken gecombineerd.
Wat kan Multi Instruments Analytical voor u betekenen?
Een betrouwbare fluoride meting in de industrie is zeer belangrijk. De combinatie van strengere wetgeving, lage emissiegrenzen en de hoge reactiviteit van waterstoffluoride vraagt om hoogwaardige analysetechnieken en goed ontworpen monstersystemen.
Wilt u weten welke oplossing het beste past bij uw installatie? De specialisten van Multi Instruments Analytical adviseren u graag over de juiste fluoride analyser voor rookgas, een betrouwbare HF meting in de schoorsteen en complete systemen voor industriële emissiemetingen.
