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氧氣測(cè)量在空分工藝制造中的 重要意義
日期:2025-07-07 01:21
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摘要:
氧氣測(cè)量在空分工藝制造中的重要意義:
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的飛速發(fā)展,對(duì)氣體制造和應(yīng)用技術(shù)的要求越來越高。為穩(wěn)定工藝,確保產(chǎn)品氣體的質(zhì)量,不僅需要對(duì)整個(gè)工藝過程的熱力學(xué)參數(shù),如溫度,壓力,流量等進(jìn)行測(cè)量和控制,而且對(duì)工藝過程的每個(gè)關(guān)鍵部位需要進(jìn)行成分量的測(cè)定和控制。在現(xiàn)階段,對(duì)成分量的測(cè)定和控制以逐漸成為不可缺少的工作環(huán)節(jié)。不僅如此,成分量的測(cè)定數(shù)據(jù),對(duì)工藝條件變化反映及時(shí)準(zhǔn)確,直觀性強(qiáng)這一特點(diǎn),足以使它可以成為操作人員的得力助手和重要參謀。因此,近十多年來,在氣體制造及應(yīng)用中,以成分分析儀器作為必要的配套設(shè)備已逐漸成為**質(zhì)量管理的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。
成分分析儀器在氣體制造及應(yīng)用中的重要作用具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)監(jiān)測(cè)工藝過程參數(shù),為設(shè)計(jì)人員和生產(chǎn)操作人員及時(shí)提供所需成分含量數(shù)據(jù),達(dá)到調(diào)整生產(chǎn)控制操作,穩(wěn)定工藝,以及改進(jìn)工藝和設(shè)備的目的。
(2) 監(jiān)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量,嚴(yán)格把關(guān),保證產(chǎn)品質(zhì)量符合氣體標(biāo)準(zhǔn)及客戶的需要。
(3)監(jiān)測(cè)**生產(chǎn),如對(duì)空分生產(chǎn)提供液氧中乙炔及碳?xì)浠衔锏葦?shù)據(jù),及時(shí)反映生產(chǎn)中的問題,監(jiān)督超標(biāo)運(yùn)行,督促生產(chǎn)人員及時(shí)采取**措施。
本文僅以空分生產(chǎn)為例介紹氣體分析儀器的選用和配套。
二. 現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì):
1. 現(xiàn)狀:
(1)氣體制造和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)分析儀器的不斷增加,對(duì)分析儀器質(zhì)量和性能要求也在不斷提高。廣大客戶的需要和眾多分析課題的迫切提出,大大促進(jìn)了國(guó)內(nèi)氣體分析儀器的進(jìn)一步發(fā)展。
(2)隨著氣體應(yīng)用技術(shù)的不斷提高,各氣體制造部門及應(yīng)用部門,為了加強(qiáng)企業(yè)質(zhì)量管理以及參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),對(duì)成分量的監(jiān)測(cè)逐漸重視,注意安排適量資金選購(gòu)及配套分析儀器,對(duì)培訓(xùn)人員,建設(shè)新型化驗(yàn)室等,這就使氣體分析工作提高到一個(gè)新的階段。
(3)隨著分析儀器制造技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)不少儀器廠家先后引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)儀器的制造技術(shù),把國(guó)產(chǎn)儀器的制造水平提高到一個(gè)新的階段。另一方面,一些研究院(所)也相繼研制成功不少新的儀器設(shè)備。這也為提高國(guó)內(nèi)氣體制造水平及應(yīng)用技術(shù)的提高創(chuàng)造了有利的條件。
2. 發(fā)展趨勢(shì):
隨著企業(yè)管理工作的不斷加強(qiáng)及縱深發(fā)展,追求效益,質(zhì)量,**已成為共同的努力目標(biāo)。在生產(chǎn)設(shè)備固定后,氣體生產(chǎn)管理的好壞,其中分析儀器起著非常重要的作用。國(guó)內(nèi)氣體分析儀器在應(yīng)用方面的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在:
(1)加強(qiáng)配套監(jiān)測(cè)工藝操作的在線分析儀器。可保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)調(diào)整操作參數(shù),以穩(wěn)定工藝。這是自八十年代以來儀器應(yīng)用的趨勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)各氣體生產(chǎn)部門一般都配套一定數(shù)量的在線分析儀器。這種應(yīng)用正在逐漸得到推廣。
(2)加強(qiáng)氣體產(chǎn)品(及原材料氣體)的質(zhì)量監(jiān)測(cè)。對(duì)氣體制造廠來說,加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)可確保出廠產(chǎn)品質(zhì)量合格,而對(duì)氣體應(yīng)用部門來說,加強(qiáng)購(gòu)入氣體原材料的質(zhì)量監(jiān)測(cè)可確保本企業(yè)應(yīng)用中不因原材料氣不合格而影響本企業(yè)生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)配備**分析儀器,進(jìn)行經(jīng)常性的**生產(chǎn)分析,積累數(shù)據(jù),研究制定實(shí)施**措施,確保**生產(chǎn)。尤其是對(duì)易燃,易爆,高壓,低溫液化氣體,保證**生產(chǎn)及使用是非常重要的。
(4)采用國(guó)外先進(jìn)分析儀器配套工藝,彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)儀器水平差距,有效的保障重要部門的生產(chǎn)及質(zhì)量監(jiān)控。目前,由于國(guó)內(nèi)儀器與國(guó)外先進(jìn)的儀器設(shè)備在性能,質(zhì)量等方面尚有不小的差距,因此,國(guó)內(nèi)各部門生產(chǎn)高純氣體的廠家為穩(wěn)定工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),開始引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)儀器設(shè)備。另外,部分生產(chǎn)工業(yè)氣體的廠家也選購(gòu)部分可靠性較高的進(jìn)口儀器,作為在線監(jiān)測(cè)工藝使用。還有一些企業(yè),引進(jìn)先進(jìn)的分析儀器是為建立標(biāo)準(zhǔn)傳遞,監(jiān)督與保證一線分析儀器的運(yùn)行完好率,從而建立并完善企業(yè)分析檢測(cè)系統(tǒng)和質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。
(5)近十年來,計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用使大中型空分設(shè)備的現(xiàn)代化管理又進(jìn)入了一個(gè)新的階段。然而,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理的前提之一,是成分量的監(jiān)測(cè)還需具有相當(dāng)?shù)目尚行?,否則計(jì)算機(jī)就無法按照準(zhǔn)確的輸入進(jìn)行生產(chǎn)控制。因此,國(guó)內(nèi)大中型空分設(shè)備采用進(jìn)口的在線分析儀器配套也是近年來國(guó)內(nèi)空分新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。
三. 氣體制造使用分析儀器的配套:(以空分為例)
在空分生產(chǎn)中,氣體成分的分析監(jiān)測(cè)自成一個(gè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般包括四個(gè)部分:(1)原材料分析;(2)生產(chǎn)控制監(jiān)測(cè)分析(在線監(jiān)測(cè));(3)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn);(4)**分析。
如果按照分析儀器的取樣方式和運(yùn)行狀態(tài)來分類,那么,一套空分裝置所需要的分析儀器包括兩大類:(1)連續(xù)在線分析監(jiān)測(cè)儀器;(2)非連續(xù)取樣實(shí)驗(yàn)室用分析儀器。
目前國(guó)內(nèi)大中型空分裝置所需分析儀器的配套形式一般分為三種:
(1) 全部國(guó)產(chǎn)儀器
例如,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的空分裝置,大部分由國(guó)內(nèi)分析儀器廠配套在線分析儀器。而實(shí)驗(yàn)室用分析儀器則多由各有關(guān)設(shè)計(jì)院(所)提供選購(gòu)國(guó)內(nèi)分析儀器的方案。
以國(guó)產(chǎn)分析儀器為主的配套方法,儀器價(jià)格便宜,適合于對(duì)工藝和技術(shù)要求不高的場(chǎng)合。一般為小型及部分中型空分裝置配套所常見。
(2) 全部進(jìn)口儀器
以進(jìn)口儀器為主的配套方式,主要用于大型及中型空分裝置,對(duì)生產(chǎn)控制及產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合,尤其是副產(chǎn)高純氣體,如氬、氮、氧、氦等(純度>99.999%)及高純度液化氣體的場(chǎng)合.例如,某合資廠自美國(guó)引進(jìn)大型空分裝置,配套在線分析儀器包括:氧分儀5臺(tái),微量氧分儀5臺(tái),微量水分儀3臺(tái),微量二氧化碳分析儀1臺(tái),微量氮分析儀1臺(tái),微量碳?xì)浠衔锓治鰞x1臺(tái)等.
又如,某廠合資后,雖然添置了國(guó)產(chǎn)大型空分裝置一套,但是,其在線分析儀器全部采用進(jìn)口分析儀器配套,共記11臺(tái),而且全部成套供貨.
(3) 部分進(jìn)口儀器及部分國(guó)產(chǎn)儀器
在資金有限而對(duì)分析儀器要求較高的場(chǎng)合,可選擇配套部分進(jìn)口儀器和部分國(guó)產(chǎn)儀器.對(duì)常量和一般微量氣體分析儀(通常>10ppm)可酌情選用國(guó)產(chǎn)儀器,而對(duì)<5ppm含量范圍的氣體成份分析則采用進(jìn)口儀器。如某鋼鐵公司氧氣廠進(jìn)口蘇聯(lián)制氧機(jī),在蘇制儀器不耐用的情況下,改用進(jìn)口的分析儀器。
又如,某化工廠為進(jìn)口乙炔工程配套國(guó)產(chǎn)空分裝置,在線儀器為國(guó)產(chǎn)的,但同時(shí)進(jìn)口幾臺(tái)實(shí)驗(yàn)室用靈敏度及精度較高的分析儀器,作為標(biāo)準(zhǔn)儀器監(jiān)督檢查國(guó)產(chǎn)儀器運(yùn)行情況。
另外,某些設(shè)計(jì)研究所現(xiàn)在對(duì)設(shè)計(jì)配套或出廠的中型以上空分裝置也開始配套或者向客戶推薦進(jìn)口儀器了。這是提高國(guó)產(chǎn)空分裝置水平的一個(gè)新起點(diǎn)。
四. 外先進(jìn)分析儀器簡(jiǎn)介
1.微量氣體分析儀器----帶放電離子化檢測(cè)器的氣相色譜儀,放電離子檢測(cè)器(DID)是一種通用的濃度型多功能檢測(cè)器,它利用高能光電離檢測(cè)樣品成分,*低檢測(cè)下限可達(dá)PPB級(jí)濃度.特別是當(dāng)?shù)讱鉃镹2,Ar,Ne,He,H2等氣體時(shí),可檢測(cè)其中的雜質(zhì)成份包括:H2,Ar,Ne,O2,CH4,CO,CO2。目前這種檢測(cè)器配套的氣相色譜儀已在世界各大氣體生產(chǎn)公司得到廣泛應(yīng)用,用以代替氦離子化檢測(cè)器配套的氣相色譜儀。
(1)工作原理
放電離子化檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)如圖所示。該檢測(cè)器由電離室和放電室兩部分組成,兩室之間有狹路相通。當(dāng)在放電室內(nèi)的兩個(gè)高壓電極上加以適量高壓電后,兩電極之間就會(huì)產(chǎn)生放電,從而得到一束高能量的紫外光輻射(400-500nm)。高能紫外光被引入射向電離子室內(nèi),在這過程中,高能光子直接照射樣品成分中被測(cè)雜質(zhì)成分,使其電離成離子,或者高能光子首先將載氣氦離子激發(fā)至亞穩(wěn)態(tài)(He*),然后,具有較高能量的He*再與樣品中雜質(zhì)分子發(fā)生非彈性碰撞并使其電離。此時(shí)在集電極上加以適當(dāng)電壓收集被電離的雜質(zhì)分子,并將其信號(hào)放大記錄即得到被測(cè)成分的譜峰。由于光子和亞穩(wěn)態(tài)氦原子均具有較高的能量(24.8ev),因此可使包括氖在內(nèi)的一切物質(zhì)分子電離,所以,DID是一種通用型檢測(cè)器。
(2)儀器組成及規(guī)格:(見儀器樣本)
(3)應(yīng)用:(見儀器樣本)
(4)與氦離子化色譜儀比較:
過去,在氣體制造和應(yīng)用部門多采用氦離子檢測(cè)器(HID)氣相色譜儀(如2700型)進(jìn)行高純氣體中痕量雜質(zhì)的測(cè)定。和HID比較,帶放電離子化(DID)檢測(cè)器的氣相色譜儀性能更為優(yōu)越,表現(xiàn)在:
①HID帶有氚源做為激發(fā)能源,但氚源因受半衰期的影響,能量隨時(shí)間逐漸下降,使儀器不能保持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定,且易造成大氣污染。而DID不需要放射源,儀器穩(wěn)定性提高了,且無污染。
② 靈敏度可提高到5ppb以下,要比HID提高幾倍。
③和2700型HID相比采用多維色譜技術(shù),柱分離功能設(shè)計(jì)更完善。可完成前切、后切、中心切割,解決主組分大峰掩蓋雜質(zhì)峰的問題,并可配毛細(xì)管柱。對(duì)特種氣體及部分有機(jī)氣體也能完成測(cè)定。
④ 配有氦純化器,將氦氣從99.995%純化到99.99999%He。從而使DID靈敏度得到有效提高。
⑤價(jià)格適中。和2700型HID氣相色譜儀相比,主機(jī)價(jià)格均為3萬多美元,但是,其功能和靈敏度指標(biāo)要優(yōu)于HID。因此,目前世界上各氣體制造廠家和電子公司客戶都將其作為更新?lián)Q代儀器產(chǎn)品使用。
⑥ 如連續(xù)在線測(cè)定或取樣測(cè)定氬氣體中雜質(zhì)氣體成分含量,則可采用高純氬作為載氣,會(huì)使操作成本低廉,使用更簡(jiǎn)便。
2.氣體中微量水的測(cè)定儀器
(1) 電容式氧化鋁濕度計(jì)
在工業(yè)生產(chǎn)過程中和實(shí)驗(yàn)室內(nèi),常常需要對(duì)氣體中的水含量進(jìn)行測(cè)量,因此各種各樣的水分含量方法和儀器應(yīng)運(yùn)而生。雖然各種方法都有氣特點(diǎn),但總的來說,對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過程中能夠快速、準(zhǔn)確地連續(xù)測(cè)量水分含量的方法仍然是極少的。眾多類型的濕度計(jì)都存在著因采樣引起的污染問題,采樣管路和器具的干濕度常會(huì)使原樣品中的含水量改變,濕度的不同將促進(jìn)產(chǎn)生新的氣液平衡,這些都會(huì)造成含水量的變化。
SHAW公司及PANA公司研制的由國(guó)外許多廠家廣泛采用的氧化鋁濕度計(jì)可以克服上述困難,完成在廣的含濕量范圍內(nèi)的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。
1)原理:濕度計(jì)的傳感器部分為一獨(dú)特的氧化鋁結(jié)構(gòu),該濕度元件是用特殊的加工方法制成的。通常是將鋁片放在酸性介質(zhì)中通過交流電氧化,即形成厚度為一定的,孔徑均為一致的無定型氧化鋁層。再在沸水中煮沸,使其轉(zhuǎn)變?yōu)橛菜闲捅⊥龄X。用真空蒸發(fā)法在此氧化鋁上鍍上一層金膜,鋁片基底和金層形成電容器的兩個(gè)電極,用引線接出即構(gòu)成一濕敏元件。
在測(cè)量時(shí)由于金層很薄,水蒸氣分子可以迅速透過,然后在孔壁上達(dá)到平衡,(其他分子不能透過,它與敏感器周圍氣體中水蒸氣壓存在函數(shù)關(guān)系。氧化鋁層所吸收的水分子數(shù)決定了孔壁的電導(dǎo)率,每一孔壁電阻都有一具體數(shù)值,它就是水蒸氣壓的直接量度。
氧化鋁濕敏元件反應(yīng)非常迅速,當(dāng)水蒸氣濃度從10000微克/升降至10微克/升時(shí),5秒內(nèi)輸出信號(hào)變化達(dá)到總含水量的63%。
2)測(cè)量:氧化鋁濕度計(jì)測(cè)量水蒸氣含量的范圍是從露點(diǎn)/霜點(diǎn)+20℃到-110℃。相當(dāng)于從20000微克水/升到0.001微克水/升。此儀器測(cè)量濕度的下限靈敏度比其他濕度計(jì)至少高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
3)應(yīng)用
1.在線測(cè)量:因儀器敏感元件尺寸很小,且不需要管路連接,也不需要調(diào)壓器等,可直接放在容器及工藝管路內(nèi)進(jìn)行無滯后測(cè)量,使用非常方便。信號(hào)還可以通過電纜遠(yuǎn)傳,進(jìn)行多點(diǎn)集中操作測(cè)量。敏感元件能夠在真空或高壓下進(jìn)行濕度測(cè)量,總壓范圍可由幾個(gè)微米汞柱到500磅/寸。對(duì)于靜止氣流或速度達(dá)1000厘米/秒的氣流可進(jìn)行正常的濕度測(cè)量。
氧化鋁濕度計(jì)還可以作成小型便攜式露點(diǎn)儀,作為非連續(xù)采樣分析用。這種儀器體積小,體重輕,快速測(cè)定,自動(dòng)干燥,使用非常方便。因其價(jià)格便宜,所以國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家選用這種儀器作為瓶裝及管道氣體中水含量的快速檢測(cè)用儀器。
2.高靈敏度電解式濕度計(jì)
由于電解式濕度計(jì)具有運(yùn)行穩(wěn)定,不需經(jīng)常校驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn),故近年來國(guó)外發(fā)展了電解式濕度計(jì),將其靈敏度大大提高,而且檢測(cè)下限達(dá)到PPB。如英國(guó)SYSTECH公司的電解濕度儀。MM1000型檢測(cè)范圍為0-10/100/1000ppmH20。儀器內(nèi)部管路全部為電拋光不銹鋼制,以便為水的吸附及脫附縮短平衡時(shí)間。此儀器專用于不含氫的超高純氣體中痕量水的檢測(cè)。
3.氣體中氧含量的測(cè)定儀器
在空分及其他氣體產(chǎn)品中,含氧量的檢測(cè)從來都是作為主要檢測(cè)項(xiàng)目來完成的,通常它包括常量、微量及痕量這樣一個(gè)濃度范圍很寬的檢測(cè)范圍。正因?yàn)檠鹾康臋z測(cè)具有如此重要的地位,所以國(guó)內(nèi)外不少?gòu)S家研制了各種不同種類的儀器產(chǎn)品。僅介紹其中兩類用于測(cè)定微量氧含量的儀器,這兩類也是空分和氣體制造過程中應(yīng)用*多*廣的儀器。
(1)燃料池式氧分析儀
1)原理:氣體中氧含量的測(cè)定是通過一個(gè)電化學(xué)傳感器-微型燃料電池完成的。在測(cè)定時(shí),氣體中氧進(jìn)入儀器,擴(kuò)散到電池內(nèi)部,在電池兩極上產(chǎn)生電流的大小和氧濃度有一定的比例關(guān)系。若將燃料電池產(chǎn)生的微弱電流加以放大,并由二次表指示記錄,便可得知?dú)怏w中氧的含量。
①線性范圍寬,在常量及微量各不同測(cè)量范圍,有多種儀器形式??捎糜?5%-0.1ppmO2測(cè)定。
②響應(yīng)迅速。在0-1ppm內(nèi)達(dá)90%時(shí)<60秒;
在0-1000ppm內(nèi)達(dá)90%時(shí)<10秒;
③傳感器保養(yǎng)容易,微型燃料池傳感器是一個(gè)密封的電化學(xué)裝置,無需經(jīng)常添加電解液,也不要經(jīng)常清洗電極。
④用空氣校驗(yàn),微型燃料池傳感器對(duì)于氧濃度產(chǎn)生一個(gè)線性輸出,故可以利用空氣(含氧20.95%)校驗(yàn)微量范圍的氧分析儀。對(duì)微量氧分析也可使用標(biāo)準(zhǔn)氣校驗(yàn)。
氧分析儀可配套一個(gè)氣體進(jìn)樣系統(tǒng),尤其是當(dāng)用于在線分析時(shí)更需如此。對(duì)不同的使用條件可有不同的進(jìn)樣系統(tǒng)。
(2)赫茲電池式氧分析儀
赫茲電池式氧分析儀(即原電池式氧分析儀),屬于濕式氧分析儀。由于和燃料池式相比,該方法具有靈敏度高,響應(yīng)更快速,防干性好等優(yōu)點(diǎn),近年來在國(guó)外發(fā)展很快,而且不同公司的產(chǎn)品有各自特點(diǎn)。
僅舉兩例:
1) 耐酸性氣干擾的DELTA F公司氧分析儀
DELTAF公司發(fā)展了一種在樣氣中存在酸性氣體成分不干擾測(cè)定的氧檢測(cè)方法。即在電解池內(nèi)部增加帶有非消耗電極的電解液調(diào)解系統(tǒng)(STAB-EL)。這樣,在樣氣中有酸性氣體存在時(shí),可以防止酸性氣體存在使電極失效和中毒。
儀器特點(diǎn)是:
① 不會(huì)產(chǎn)生因酸氣干擾而顯示出不正常的低數(shù)值。
② 不需要頻繁校驗(yàn)。
③ 不需周期性更換電解池。
④ 對(duì)氧量瞬時(shí)過量的沖擊不靈敏。
⑤ 不需要在啟動(dòng)時(shí)校驗(yàn)儀器。
2) PPM-PPB級(jí)氧含量檢測(cè)的氧分析儀
英國(guó)SYSTECH公司生產(chǎn)的赫茲電池式低含量氧分析儀(176型及276型)可檢測(cè)10ppm-1ppb氧含量。儀器以微處理器為基礎(chǔ),自動(dòng)量程,精密的質(zhì)量流量控制器,過氧及發(fā)生事故時(shí)報(bào)警。并配有自動(dòng)校驗(yàn)設(shè)備,任意定時(shí)自動(dòng)校驗(yàn)。
4.液氧中碳?xì)浠衔锓治鰞x
液氧中碳?xì)浠衔铮–nHm)分析是空分防爆工作中非常重要的基礎(chǔ)工作。目前,國(guó)內(nèi)許多廠家,尤其是有大、中型空分裝置的工廠紛紛建立健全這項(xiàng)分析。
液氧中CnHm的分析通常采用帶有氫焰檢測(cè)器的氣相色譜儀來完成,可一次取樣測(cè)定液氧中C1-C4共10余種有機(jī)化合物成分含量。
(1)原理:氫焰色譜法:氫火焰離子化檢測(cè)即以氫氣和空氣混合燃料形成的火焰作為能源,將載氣中樣品氣的有機(jī)成分帶入燃燒的火焰中,發(fā)生離子化反應(yīng),生成許多離子對(duì)。當(dāng)火焰的上部及下部電極對(duì)上施加一定的電壓時(shí),則會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的離子流,離子流的大小與樣品中有機(jī)成分含量成正比,因而可由離子流大小的測(cè)定決定樣品氣中的有機(jī)物成分含量。
(2)儀器性能:
可測(cè)定液氧中碳?xì)浠衔锍煞值姆N類:CH4,C2H4,C2H6,C2H2,C3H6,C3H8,C4H10,C4H6等。
靈敏度:50ppbCH4。
儀器型式:在線型及實(shí)驗(yàn)室型。
應(yīng)用:根據(jù)氣體生產(chǎn)工藝不同的需要和具體的使用條件,儀器可分為在線式進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)測(cè)定和在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)定時(shí)或隨機(jī)取樣分析兩類。如需監(jiān)測(cè)<10ppbC2H2時(shí),則必須改用帶放電檢測(cè)器的氣相色譜儀才能完成。
5.凈化空氣中二氧化碳含量分析儀
在空分裝置中,凈化后入塔空氣中二氧化碳含量的監(jiān)測(cè)是一個(gè)非常重要的課題。但是,由于國(guó)內(nèi)缺少適用的儀器,而又往往對(duì)國(guó)外儀器水平不了解,故一些單位選購(gòu)及配套十分不合理,不僅浪費(fèi)資金,還不能保證正常生產(chǎn)。如目前國(guó)內(nèi)大、中型空分一般配套在線CO2分析儀,其檢測(cè)下限范圍是0-20ppm,這樣所控制的濃度指標(biāo)是在儀器不靈敏范圍之內(nèi),故儀器不能在控制指標(biāo)2ppm以下濃度范圍準(zhǔn)確測(cè)定并顯示結(jié)果。再者,若從在線分析儀器允許漂移范圍考慮,也不能達(dá)到監(jiān)測(cè)目的。
(1)原理:非分散紅外法:當(dāng)一束具有特定波長(zhǎng)的紅外光射入氣體吸收池時(shí),在池內(nèi)樣品氣中的二氧化碳將吸收這一波長(zhǎng)的紅外光,使透過的紅外光在吸收光譜圖上產(chǎn)生一個(gè)吸收峰,此峰高度與二氧化碳含量成正比,從而得知?dú)怏w中二氧化碳含量。
(2)儀器性能:
檢測(cè)范圍:0-1/2/3/10/ppmCO2。
靈敏度:0。01ppmCO2或CH4、CO。
被測(cè)成分:可用檢測(cè)CO、CO2、CH4中任意兩種成分。
被測(cè)樣氣種類:N2,O2,Air、Ar、He等
6.流程氣相色譜儀
在空分生產(chǎn)中,有不少重要常量成分含量需要在線連續(xù)檢測(cè)和控制,如氬中過量氫含量分析,污氮中氧含量分析,粗氬中氧含量分析,氮中氫含量分析,氦中氮氧純度分析等。以上這些種常量分析通常采用熱導(dǎo)型氣體分析儀完成。一般空分廠(站)選用國(guó)產(chǎn)儀器較常見,但是,一些大、中型空分裝置,為確保生產(chǎn)正常運(yùn)行,減少不必要的麻煩,往往選用進(jìn)口儀器。
(1)原理,熱導(dǎo)型氣相色譜法
熱導(dǎo)池檢測(cè)器是根據(jù)不同物質(zhì)具有和載氣不同的導(dǎo)熱系數(shù),當(dāng)通過熱導(dǎo)池孔道的氣體成分濃度發(fā)生變化時(shí),就會(huì)從熱敏元件上帶走不同的熱量,從而引起元件阻值變化。這種阻值變化可以用電橋進(jìn)行測(cè)量,從而得知樣品氣體中被測(cè)成分的濃度值。
(2)儀器規(guī)格:根據(jù)不同需要有不同形式,一般來說廠家可提供從100ppm-100%范圍的任何含量檢測(cè)用儀器,這里不一一介紹了。