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在线分析在工业流程中的应用

2010-03-22 16:00

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气体成分分析的特点及要解决的问题,在工业中最重要也是用得最多的是气体成分的分析测量。根据气体成分分析仪工作原理的不同,大致可分为两种测量方式:一是直接测量方式,即将探头安装在过程气体管道中直接测量(测量、变送装置在探头内),如红外线、紫外线和激光气体分析器等;一是间接(取样)测量方式,即将过程气体抽出进行除尘等处理后送至分析进行测量(测量、变送装置在内)。 对于采用间接分析测量的来说,由于受工业过程气体高温、高粉尘、高水份、负压及腐蚀性等恶劣气体条件影响,面对的最大困难就是怎样获得适合测试条件的样气。

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瓶装标准气体的选择要素 ① 编 号 确认该标准气体是否具有定级证书和生产许可证,并持有国家质量监督检验 检疫总局的统一编号。 ② 组 成 标准气体的组成应与被测样品相同或相近。由于被测对象的纷繁及标准气体 品种所限,有时难于做到完全一致,在这种情况下应选择组成尽可能相近的标准气体,并通 过可靠方法考核其定量的准确性。 ③ 含量 含量最好与被测样品含量相近,以尽量减少由于线性度不良而引起的测量误 差,特别对线性范围比较窄的测量方法,此点尤为重要。当含量不能做到充分接近时,可在被测样品波动范围内选择两瓶标准气体,分别进样后取其平均值作为校准依据。 ④不确定度 标准气体一旦选择,其不确定度对被测组分而言就成为系统误差。因此, 从不确定度合成的角度考虑,不确定度越小越好,如果其数值比预期分析结果小3倍,则可 忽略不计。

设计天然气的取样和样品处理系统时,主要应注意以下几点。 (1)避免取出的样品出现气液共存现象 在取样(无论采用敞开式探头还是采用减压式探头)和样品传输、处理过程中,应采取 伴热保温措施,使样品的温度在任何压力下都应高于其烃露点和水露点。伴热温度至少应高 于样品源温度10℃以上。管输天然气的输送压力最高可达10MPa, 当将其减压至0. 1MPa 以下时,气体的温度约降低50℃左右。对这种高压天然气取样时,应参考天然气的温度压 力相图,避免样品在减压降温过程中进入相边界之内,出现凝析现象。样品减压时应采取加 热措施,然后伴热传输。 (2)吸附与解吸 某些气体组分被吸附到固体表面或从固体表面解吸的过程称为吸附效应,这种吸附力大 多是纯物理性的,取决于与样品接触的各种材料的性质。样品系统的部件和管子应采用不锈 钢材料,而不能采用碳钢或其他类似多孔性材料(容易吸附天然气中的重组分、 H₂S、CO₂等)。密封件宜采用聚四氟乙烯等,而不能用硅橡胶,硅橡胶对许多组分都具有很高的吸附 性和渗透性。当测定微量的 H₂S 和重烃时应特别注意这一点,因为这些组分具有强吸附效 应,此时可采取以下措施。 (

① 一般应选用双级压力减压阀,这是因为当气瓶内的压力逐步降低时,双级减压阀的 输出特性比较稳定,输出压力基本不变。在线分析仪表使用的标准气、参比气,在线色谱仪 使用的载气和燃料气,都要求压力和流量稳定,不允许有大的波动,而气瓶内的压力变化则 是相当大的,所以,这些气瓶的减压阀应选用双级减压阀。 ② 无腐蚀性的纯气及标准混合气体可采用黄铜或黄铜镀铬材质的减压阀。 ③ 腐蚀性气体应选用不锈钢材质的减压阀,如H₂S 、SO₂ 、NOx 、NH₃等。 ④ 氧气和以氧为底气的标准气应采用氧气专用减压阀。 ⑤ 可燃气体减压阀的螺纹应选反扣(左旋)的,非可燃气体减压阀的螺纹应选正扣 (右旋)的。 ⑥ 气瓶减压阀应当专用,不可随便替换。 有些用户在订购气瓶减压阀时往往提出一些过高的要求,如全部采用不锈钢减压阀等。 事实上,除腐蚀性气体外,其他气体采用铜质减压阀即可,铜质减压阀不但价格便宜,而且是最适宜和气瓶阀门接口连接的材质。

一、在爆炸危险场所进行仪表维护时注意事项 1. 应经常进行检查维护,检查时应察看仪表外观、环境(温度、湿度、粉尘、腐蚀)、 振动、安装是否牢固等情况。 2. 在通电情况下对隔爆型仪表进行维护时,切不可打开接线盒和观察窗,需开盖维护,时必须先切断电源,绝不允许带电开盖维护。 3. 维护时不得产生冲出火花,所使用的测试仪表应是隔爆型或本安型仪表,以避免测 试仪表引起诱发性火花或把过高的电压引向不适当部位。 二、检修隔爆型仪表时注意事项 ① 拆卸时应注意保护隔爆螺纹及隔爆平面,不得损伤及划伤,特别是隔爆平面不允许 有纵向划痕。 ② 在拆卸橡胶密封元件时,不得用尖锐器械硬撬、硬砸,不得在其密封面上有任何纵 向划痕。 ③ 装配时,应按装配顺序进行,各防松件、紧固件不得漏装。 ④ 锈蚀及损坏的元件应及时更换,老化、损伤及不起密封作用的橡胶密封元件也要及 时更换。 ⑤ 仪表定期检修后,需经确认防爆性能已得到复原后,方可重新投入使用。

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