成功案例-DB啤酒的气体监测

客户

       DB啤酒是新西兰较为知名的公司，成立于1929年，目前在新西兰拥有500多名员工。科尔康Z初应DB啤酒公司健康与安全顾问的要求向DB啤酒提供报价，这一需求来自于当前食品与饮料行业正在进行气体检测方面的政策规章调整与升级。

需求

新西兰政府对减少制造业工作场所事故的举措推动了气体检测解决方案的需求，以有效解决工人暴露于危险水平二氧化碳气体的潜在灾难性后果。

       许多人并不完全了解二氧化碳是有毒的。这可能是因为其自然存在于大气中，尽管浓度非常低——约为400ppm。无论是在生产过程中还是在酒吧或餐厅，二氧化碳都会在酿造和酒吧行业中使用或产生，我们呼出气体也会产生二氧化碳。

       我们呼出二氧化碳是因为其有毒，当然，在二氧化碳浓度较高的环境中工作时需要非常小心。

方法

       进入没有气体监测设备配备的饮料储存区的酿造业员工可能正在进入一个危及生命的环境。如果工人在进入风险区之前配备便携式气体检测仪，则可以监视气体浓度水平。在此情况下，科尔康的单一气体检测仪Gasman CO₂ IR以其红外技术脱颖而出。与其他二氧化碳传感器技术相比，红外传感器响应时间更快，有效寿命更长，且在地窖中可能遇到的较低温度下性能更好。另外，可靠的仪器售后维修与校准标定也是气体检测解决方案中不可或缺的一部分。

       二氧化碳比空气重。其在整个制造过程中，从开始一直到包装、装瓶，甚至到供应饮料的酒吧和饮食场所都是危险的。如果二氧化碳泄漏，它会下沉到地板并形成致命的不可见口袋状。二氧化碳在地窖和容器底部以及密闭空间如罐和仓中集聚。

成果

       DB啤酒公司的Hamish Clentworth 解释说：“选择科尔康的关键因素之一是其设备的灵活性。选择Z适合工作条件的警报功能并确保安全至关重要，因为其确保当我们的销售团队参观酒吧、餐馆或零售店时干扰Z小。此外，当二氧化碳浓度较高时可快速做出反应，这意味着我们的员工会及时注意到存在高浓度二氧化碳的可能性”。

       即使部署了气体探测器；为每名员工提供保护仍是一个挑战，因为二氧化碳可能在多个区域存在，气体检测设备必须是员工日常工作中的组成部分。

      “科尔康是新西兰与澳大利亚公司受欢迎的选择，尤其是在我们的行业内，科尔康公认的业绩是我们选择的决定性因素。”Hamish Clentworth补充道。

（来源：英国科尔康气体检测仪表有限公司）

2020金鼠年注定是不平凡的一年~

当全国的医护人员成了英勇的一线战士，

老师成了主播，

大人成了美食达人，

孩子仍是神兽的时候，

科尔康员工已回到了工作岗位上，

全面复工，

因为我们的气体监测设备已出征参战，

尽微薄之力：

某疾控ZX制氮车间，氧气监测

某药业集团恶臭气体监测

某大学医学院氩气/乙炔/CO₂/液氮实验室里氧气监测

某医院生物标本库、液氮区氧气监测

“希望如约而至的不只是春天，

还有疫情过后摘下口罩平安的你”

HL-10系列是一款专为土壤气体通量长期监测而设计的智能化监测系统，拥有多项自主知识产权的核心ZL技术。该系统准确度高、稳定性好、自动化程度高、野外适应能力强，功能可定制、可拓展，适用于复杂环境下各种类型和规模的野外工程监测及科研实验，能广泛应用于土壤呼吸作用测定、地表溢出气体检测、地下煤自燃监测预警、CCS泄露连续性监测等相关科技工程领域。

测量快速准确

采用原位监测设计，将高精度CO2传感器安装于气室内部，能够快速响应气体浓度变化，也避免了气体抽吸过程中可能出现的气障现象和气压不平衡问题。自动控制闸板缓慢运行以实现气室开闭，降低对周围环境的扰动，避免了气室内的气压波动。地表土壤CO2能够在自然状态下自由扩散到气室中，保证了测量数据准确可靠。

换气模式新颖

采用密闭隔板式气体测量—开放式换气循环的工作模式，替代传统气室移动式换气方法，采用固定式气室设计，并配有自动控制功能的转动隔板和升降隔板两种可选结构。换气阶段在保证CO2从气室内有效排出的同时避免对周围土壤环境的扰动；密闭测量阶段气室内部与大气压力保持一致，削弱对地表CO2释放率的影响。本系统可测定大气及土壤扩散的CO2浓度，同时分析地表土壤及大气的相关特征。

优化监测设置

通过在不同环境下的大量基础实验和数值模拟，设置最适气室体积与气体交换时间，保证了循环周期内监测数据优良的拟合度，实现了监测工作的优质GX；开放用户定义权限，用户可根据实际监测需要个性化定制监测气体种类、数量，自行设定系统总循环数、单循环数据采集个数，能够满足不同用户的不同实际需求。

操作简单智能

HL-10 系列端口高度集成，便于安装和拆卸。全系列配备智能型闸板系统，支持连续性自动换气，可实现无人值守条件下的长期监测。新升级的HL-1019A采用采控一体化气室和可视化人机交互操作界面，开放用户参数设置权限，支持GPS、Wi-Fi无线通信和网页端远程控制。可视化操作界面可实时显示监测气体浓度值、通量值和循环周期时间等信息，能够实时掌握监测数据及设备运行状态；设有断电数据保护和故障提示功能，支持数据读写同步，确保了数据的安全存储和系统的可靠运行。

野外适应性强

端口面板优化设计，外形紧凑，适用于野外各种复杂的地面环境；内置的大容量数据记录器可以支持不少于10000天数据的存储；采用低功耗控制模块，整机ZD功率低于30W，连续运行24h能耗约为0.5度，节能节电，选配太阳能电池组件可支持无外接电源下的长期野外监测。配备高强度密闭气室，防雨雪、防沙尘，适用于野外各种极端恶劣环境。

功能拓展定制

具有开放式终端接口，可进行个性化功能定制，实现对CO2/O2/CO/CH4等多种气体的任意切换、添加、组合等个性化功能定制。

你有没有想过在家里也能看到博物馆的展览呢？让我们来看看NavVis VLX穿戴式移动扫描技术在福建某城市展示馆的成功应用都带来了哪些精彩表现！

数字文旅

NavVis

数字文旅是一种新兴的城市旅游发展模式，它利用数字技术为旅游信息化建设提供了新的动力。而数字化展馆是数字文旅的重要组成部分，它可以通过互联网让观众在线上浏览展览、学习历史和文化，扩大观众范围，丰富学习教育资源，提高展览的可持续性和可访问性。

行业痛点

NavVis

但是，传统的展馆数字化方法主要采用的是数字摄影方法，数字化精细度不足，效果单一。而且，展馆通常收藏大量的展品，很难在有限的时间内进行数字化。这就对数字化设备的扫描速度和效率提出了很高的要求。

挑战难题

NavVis VLX穿戴式移动扫描技术

NavVis VLX穿戴式移动扫描技术的应用逐一击破了这些行业难题。在本次与福建某城市展馆的项目合作中，NavVis在有限的时间内实现将展馆进行数字化，在保证质量的前提下，尽可能提高扫描的速度和效率。

解决方案

采用NavVis VLX穿戴式移动扫描技术，以捕获整个展馆建筑的三维基础数据。而后对基础数据进行自动化处理，上传至NavVis IVION平台，依靠平台中集成的虚拟现实模块，完成对展馆的数字化建设。

主要实施内容如下：

优势：

灵活性和便携性：穿戴式设备，可以轻松携带到不同的展馆区域进行数字化。

高质量的图像采集：2000万像素的图像采集能力，可以捕捉到展品的细节和纹理。这有助于保留展品的真实性和视觉效果。

快速扫描速度：VLX的扫描速度比TLS（架站式扫描仪）快10+倍，可以在极短的时间内完成对展品的数字化，极大地节省时间和人力成本。

数据处理和管理的便利性：利用NavVis Desktop Processing和NavVis IVION进行数据处理和管理，数据可以更容易地进行整理、标记、存储和共享。

项目成果

本次项目实施中，内外业采集处理均由1人完成，其中外业数据采集半天、内业处理三天，共用时三天半。完成了馆内9500m2高清全景照片、全真彩点云的原始数据提交，实现了城市展示馆三维可视化。

功能亮点：

2000万像素高清全景影像自由浏览

可利用兴趣点为文物展品添加文字、图片、宣传视频等介绍，丰富线上展馆的内容

快速检索感兴趣的展品和位置，直接跳转到展品视角。

可将当前兴趣点通过分享功能生成链接分享。

在线上博物馆使用路径规划功能，能够提前为参观实体博物馆做规划，了解浏览的顺序的路线。

选择NavVis VLX

带来的价值收益

我们用NavVis VLX穿戴式移动扫描技术与某架站式扫描仪对比一下效率，以20m×30m的一个展厅为例进行测试，结果如下：

可以看到，NavVis VLX在保证了厘米级测量精度的前提下，较TLS将作业效率提升了十余倍，极大降低了数据采集阶段的人员成本投入。

除此之外，结合NavVis IVION平台还能带来多项益处：

扩大观众范围：福建某城市展示馆数字化工程自21年初建成上线以来，累计达到10万+次访问量。通过数字化，无论观众身在何处，都可以通过互联网浏览展览、学习当地的历史和文化。

可持续性和可访问性：为该展馆两次展示内容提质升级行动进行实时记录存档，确保展览的持续性和更新性。数字化展馆提供了可持续性的展览模式，数字化内容可以随时更新和扩充。

丰富学习教育资源：该线上展馆包含了三十余个语音导游兴趣点、十余个视频导游兴趣点等等多种展现方式。提供了丰富的学习和教育资源，可以通过在线平台访问展品信息、文献资料、学术研究和教育资源，促进知识传播和学习。

数字技术

引领未来之旅

数字文旅作为一种创新的城市旅游发展模式，它利用数字技术为旅游提供了更多的可能性和选择，让我们足不出户就能够与千里之外的美景和故事相连。这是数字技术给我们带来的一种新的旅游价值，让我们在享受旅游的同时，也拓展了视野和心灵。NavVis将会持续为更理想的数字化场景提供前沿的解决方案，创建更加美好的现实世界。

研究背景

醛的选择性氧化是合成羧酸最 常用的方法之一。过氧化羧酸被认为是有效的氧化剂，广泛应用于酮、烯烃和肟等化合物的氧化，却很少见到成功应用于醛到羧酸的氧化。

由于潜在的爆炸风险，使用过氧化羧酸作为氧化剂的釜式反应，通常在室温或微热的条件下进行。相比之下，连续流反应器的固有优势，如相对较小的反应器体积、卓 越的传热和传质效果，能够使高活性或有毒试剂原位生成和在线消耗，提高工艺过程安全。

欧洲著名连续流专家，奥地利Graz大学C. Oliver Kappe教授，开发了一种过氧甲酸在线合成，在流动条件下持续进行醛氧化成酸的工艺。

今天，小编就带您看看他们是如何做的。

实验研究

1. 实验及参数优化

作者以甲酸和双氧水为原料在线合成过氧甲酸，氧化苯丙醛到苯丙酸做为模板反应，进行可行性实验和参数优化（图1A）。

• 初始连续流装置由两股进料组成，分别为35 %的双氧水溶液和溶于甲酸中的苯丙醛溶液，通过背压阀来控制反应过程中气体的生成（图1B）。

• 当反应温度≥90 ℃时，反应达到最 优条件（表1）。

图1. 过氧甲酸氧化苯丙醛装置的比较

表1. 过氧甲酸氧化苯丙醛条件筛选

装置1最 大的问题在于高温下容易出现堵塞情况。为了解决这一问题，作者加入乙酸乙酯进行助溶。为了防止甲酸副反应的发生，将连续流装置进行了改造（图1C）。

为了进一步提高工艺效率，作者在反应后端，通过泵补入少量的乙酸乙酯，苯丙醛就可以稳定地进料。在只有非常少量有机溶剂存在的情况下，成功地进行氧化（图1D）。

2. 连续流工艺的长时间运行

作者利用该连续流装置和实验条件，进行了4 小时的放大运行（图2），最 终获得了34.77 g的产物，分离收率95 %。重要的是，在整个实验过程中仅产生少量废弃物，E-因子和PMI分别达到5.2和6.2。

图2. 过氧甲酸氧化苯丙醛放大条件

表2. 过氧乙酸催化苯丙醛氧化的研究

作者同时利用该连续流装置，对过氧乙酸的合成进行了评估。同样使用苯丙醛进行氧化（表2），由表中可以看出，在不加H2SO4进行催化时，反应选择性较低，当加入3 %的H2SO4进行催化时，反应达到最 佳条件。

3. 底物扩展实验

考虑到生成过氧甲酸不需要强酸进行催化，以及后续氧化反应的安全性。作者以原位生成过氧甲酸的连续流装置，分别对脂肪醛和芳醛氧化的适用范围进行了筛选（表3）。

表3. 过氧甲酸氧化脂肪醛和芳香醛拓展研究

由表中可以看出，随着反应停留时间的不同，该连续流装置对大多数底物，均有着良好的适用范围。

总结

• 作者以过氧化羧酸为经济高效的氧化剂，开发了一种醛氧化酸的连续流工艺；

• 该过氧酸在线生成，减少了运输和储存的风险；

• PMI指数表明了该工艺的废物生成量非常低；

• 拓展实验表明，该工艺具有一定的普适性；
  

• 苯丙醛氧化为苯丙酸克级规模的放大，验证了该工艺的可放大性。

  
  

参考文献：ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9, 5519−5525