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氣體分析儀的預(yù)處理作用和要求

   氣體分析儀是測(cè)量氣體成分的流程分析儀表。常用的有熱導(dǎo)式氣體分析儀、電化學(xué)式氣體分析儀和紅外線吸收式分析儀等。氣體分析儀在化工行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)十分的多,作為一種過(guò)程控制儀表,為化工生產(chǎn)過(guò)程控制、指導(dǎo)工藝提供了重要數(shù)據(jù)。使得工藝控制更適時(shí)、更準(zhǔn)確,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)優(yōu)化和效益增大化。
  不過(guò)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,有很多的氣體分析儀無(wú)法正常、可靠、持續(xù)的投入到運(yùn)行中,無(wú)法發(fā)揮其真正的作用,主要原因就是對(duì)氣體分析儀表運(yùn)行條件認(rèn)識(shí)不足,預(yù)處理單元沒(méi)有發(fā)揮真正的作用,從而制約了氣體分析儀的使用。
  一、哪種工況下需要配備氣體預(yù)處理單元
  一般情況下,是否需要配備氣體分析儀與處理單元,需根據(jù)客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)工況和儀表的選型來(lái)確定,氣體分析儀(系統(tǒng))常見(jiàn)的檢測(cè)方式分為直接檢測(cè)和取樣檢測(cè)兩種方式,常見(jiàn)的檢測(cè)原理有電化學(xué)原理、氧化鋯原理、物理原理(磁氧、鏡面式露點(diǎn)儀等)、光學(xué)原理(激光原理、紫外原理、紅外原理)
  1、直接檢測(cè)
  直接檢測(cè)是將分析儀探頭直接安裝在管道中,譬如不分光紅外法氣體分析儀、紫外氣體分析儀、激光氣體分析儀等采用光學(xué)原理的分析儀。
  此類(lèi)分析儀的特點(diǎn)是,能夠在不影響被測(cè)氣體本身狀態(tài)的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、具有檢測(cè)精度高、響應(yīng)時(shí)間快、傳感器壽命長(zhǎng),尤其是它不需預(yù)處理單元,與傳統(tǒng)的電化學(xué)原理、熱導(dǎo)原理的氣體分析儀相比有很大的優(yōu)勢(shì)。缺點(diǎn)是對(duì)采樣位置要求苛刻、儀器安裝和后期維護(hù)相對(duì)比較麻煩,且價(jià)格相對(duì)高一些。
  2、取樣檢測(cè)
  取樣檢測(cè)方式,是通過(guò)取樣管,將需要檢測(cè)的氣體抽出后送至分析單元進(jìn)行檢測(cè),取樣方式下檢測(cè)方式原理多樣,不限于光學(xué)原理的分析儀、其他如電化學(xué)原理、氧化鋯原理、物理原理等,實(shí)際可根據(jù)客戶(hù)安裝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況來(lái)確定使用那種原理。
  需要使用氣體分析儀、氣體分析系統(tǒng)的場(chǎng)合,大多數(shù)是工業(yè)場(chǎng)合。如精細(xì)化工行業(yè)、煤化工行業(yè)、鋼鐵冶煉行業(yè)、制藥行業(yè)等。多數(shù)工業(yè)過(guò)程氣體,都會(huì)存在高溫、高粉塵、高水分、腐蝕性、有**等一種或多種的條件。
  而氣體分析儀又是一種精密的分析儀器,要得到精確的分析檢測(cè)結(jié)果,對(duì)分析介質(zhì)有很高的要求,粉塵、水分、壓力、是否存在干擾氣體等各種條件必須達(dá)到分析條件。
  在選用取樣檢測(cè)方式且非光學(xué)原理的分析儀的情況下,比較大的難點(diǎn)就是如何取得適合檢測(cè)條件的樣氣,此時(shí)氣體預(yù)處理單元的作用就凸顯出來(lái)了。粉塵含量高進(jìn)行除塵、水汽含量高需要進(jìn)行除水、壓力過(guò)大或負(fù)壓情況下需要配備氣泵或減壓閥進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)、存在腐蝕性氣體時(shí)預(yù)處理單元需要選用特殊材質(zhì)。
  二、氣體分析儀的預(yù)處理單元的組成
  2.1、取樣部分
  是整個(gè)取樣單元的基礎(chǔ),主要零部件有粗過(guò)濾器、取樣閥、穩(wěn)壓穩(wěn)流裝置、取樣管道等。如果取樣部分出現(xiàn)問(wèn)題,那么再精密的分析儀也得不到準(zhǔn)確的分析檢測(cè)結(jié)果,因此在實(shí)際取樣過(guò)程中需要小心謹(jǐn)慎、規(guī)范操作,確保取樣到的介質(zhì)沒(méi)有得到污染。
  2.2、樣氣處理部分
  這是整個(gè)取樣單元的重要部分,主要零部件有取樣閥、、精密過(guò)濾器、干燥裝置、壓力表、流量計(jì)、取樣泵、標(biāo)準(zhǔn)氣和載氣裝置、氣泵或水泵、清洗裝置等。其作用是將取樣到的氣體進(jìn)行處理(流量調(diào)節(jié)、壓力調(diào)節(jié)、降溫保溫、除塵除水除濕、氣液分離等),以達(dá)到分析儀的檢測(cè)條件。
  總的來(lái)說(shuō),氣體分析儀預(yù)處理單元分為前預(yù)處理和后預(yù)處理兩部分,前預(yù)處理單元進(jìn)行取樣和簡(jiǎn)單的初步預(yù)處理(穩(wěn)壓、穩(wěn)流、降溫、除塵)以減輕后預(yù)處理的負(fù)擔(dān)。后預(yù)處理部分進(jìn)行精細(xì)處理和過(guò)濾(溫度、壓力、流量、過(guò)濾、除濕、去除有物、流路切換等)以達(dá)到分析儀檢測(cè)條件。
  三、氣體分析儀預(yù)處理系單元的作用
  流量調(diào)節(jié):通過(guò)使用針閥、限流閥、單向閥、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)等,使樣氣流量能夠滿足分析儀表的分析條件
  壓力調(diào)節(jié):通過(guò)使用氣泵、減壓閥、背壓閥等,使樣氣的壓力能夠滿足分析儀表的分析條件
  溫度調(diào)節(jié):通過(guò)版熱管、冷凝器等,使樣氣的溫度能夠滿足分析儀表的分析條件
  樣氣過(guò)濾:通過(guò)精密過(guò)濾、粉塵過(guò)濾器、氣液分離器、干燥管、氣動(dòng)冷凝器等,將樣氣中的粉塵、水分、水汽等過(guò)濾掉。
  樣氣中和:其作用是中和樣氣的酸堿性
  醇  洗 罐:其作用是稀釋溶解樣氣中的有機(jī)揮發(fā)性氣體
  四、氣體分析儀預(yù)處理單元的選型
  預(yù)處理單元選型時(shí),需考慮以下的幾點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選型
  樣氣取樣點(diǎn)的選擇,取樣點(diǎn)選擇在能反映工藝性質(zhì)和組成變化的靈敏點(diǎn),以構(gòu)成快速循環(huán)回路的位置。
  應(yīng)選擇樣氣溫度、壓力、清潔度、干燥度等條件盡可能接近分析儀要求的位置,這樣可減少預(yù)處理單元部件。
  取樣探頭的選擇需根據(jù)行業(yè)實(shí)際工況來(lái)選擇,一般石油化工等行業(yè)多選取直通式取樣探頭,此探頭適用于含塵量極微小或無(wú)粉塵的氣體。陶瓷燒結(jié)金屬燒結(jié)等行業(yè)多選取過(guò)濾式取樣探頭,此探頭適用于含塵量較高的氣體。減壓式探頭,多用于高壓樣氣的取樣。
  樣氣管路的選擇,材質(zhì)上一般選取304或316不銹鋼,管徑以6mm為多。氣路管接頭一般情況下選擇不銹鋼雙卡套接頭以保證密閉性。
  樣氣排放需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況來(lái)定,現(xiàn)場(chǎng)如有放空管道或回收裝置,將分析完的樣氣排到放空管道或回收裝置。如果沒(méi)有需根據(jù)樣氣是含有毒有hai、易燃易爆或其他危險(xiǎn)性氣體來(lái)決定,**氣體可采用高位高空排放,易燃易爆氣體使用排火炬或阻火裝置高位排放。
  安裝位置,建議現(xiàn)場(chǎng)就近安裝,縮短氣路到預(yù)處理系統(tǒng)再到分析儀的滯后時(shí)間,設(shè)計(jì)上盡可能的縮短滯后時(shí)間,這對(duì)實(shí)時(shí)控制具有重要意義。
 
 
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