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水煤气分析仪

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  • 水煤气相关知识

    水煤气是通过炽热的焦炭而生成的气体,主要成份是一氧化碳 ,氢气 ,燃烧后排放水和二氧化碳,有微量CO、HC和NOX。燃烧速度是汽油的7.5倍,抗爆性好,据国外研究和的报导压缩比可达12.5。热效率提高20-40%、功率提高15%、燃耗降低30%,尾气净化近欧IV标准 ,还可用微量的铂催化剂净化。比醇、醚简化制造和减少设备,成本和投资更低。压缩或液化与氢[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]近,但不用脱除CO,建站投资较低。还可用减少的成本和投资部分补偿压缩(制醇醚也要压缩)或液化的投资和成本。有毒,工业上用作燃料,又是化工原料。制作方法  将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和H2),现象为火焰腾起更高,而且变为淡蓝色(氢气和CO燃烧的颜色)。化学方程式为C+H2O===(△)CO+H2。这就是湿煤比干煤燃烧更旺的原因。  煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量难闻气味的气体,目的是CO和H2为无色无味气体,当煤气泄漏时能闻到及时发现。甲烷和水也可制 水煤气化学方程式为CH4+H2O===CO+3H2另:  一种低热值煤气。由蒸汽与灼热的无烟煤或焦炭作用而得。主要成分为氢气和一氧化碳,也含有少量二氧化碳、氮气和甲烷等组分;各组分的含量取决于所用原料及气化条件。主要用作合成氨、合成液体燃料等的原料,或作为工业燃料气的补充来源。  工业上,水煤气的生产一般采用间歇周期式固定床生产技术。炉子结构采用UGI气化炉的型式。在气化炉中,碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应:  C+H2O===(高温)CO+H2  C+2H2O===(高温)CO2+2H2以上反应均为吸热反应,因此必须向气化炉内供热。通常,先送空气入炉,烧掉部分燃料,将热量蓄存在燃料层和蓄热室里,然后将蒸汽通入灼热的燃料层进行反应。由于反应吸热,燃料层及蓄热室温度下降至一定温度时,又重新送空气入炉升温,如此循环。当目的是生产燃料气时,为了提高煤气热值,有时提高出炉煤气温度,借以向热煤气中喷入油类,使油类裂解,即得所谓增热水煤气。用途 气体燃料的一种。主要成分是氢和一氧化碳。由水蒸气和赤热的无烟煤或焦炭作用而得。工业上大多用蒸气和空气轮流吹风的间歇法,或用蒸气和氧一起吹风的连续法。热值约为10500千焦/标准立方米。此外,尚有用蒸气和空气一起吹风所得的“半水煤气”。可作为燃料,或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料。安全隐患  但水煤气存在着许多隐患,水煤气发生炉长期运行后极易产生大量硫化氢、焦油、酚水等污染物,影响半径达500米,对农作物、空气环境和人体等都有较大的损害。它产生的多种废气和恶臭,会引起人头痛、头晕,居民根本受不了。此外,由于水煤气主要由一氧化碳、氢气等易燃气体组成,一旦泄漏,则极可能发生爆炸和中毒,造成群死群伤事件。  对于水煤气中的硫化氢,在其后煤气燃烧后会转化为二氧化硫和水,因此,在燃煤气的炉窑中燃烧后尾气中有二氧化硫,需要脱硫处理,但是目前使用的较少。另:  一种低热值煤气。由蒸汽与灼热的无烟煤或焦炭作用而得。主要成分为氢气和一氧化碳,也含有少量二氧化碳、氮气和甲烷等组分;各组分的含量取决于所用原料及气化条件。主要用作台成氨、合成液体燃料等的原料,或作为工业燃料气的补充来源。  工业上,水煤气的生产一般采用间歇周期式固定床生产技术。炉子结构采用UGI气化炉的型式。在气化炉中,碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应:  C+H2O===(高温)CO+H2  C+2H2O===(高温)CO2+2H2  以上反应均为吸热反应,因此必须向气化炉内供热。通常,先送空气入炉,烧掉部分燃料,将热量蓄存在燃料层和蓄热室里,然后将蒸汽通入灼热的燃料层进行反应。由于反应吸热,燃料层及蓄热室温度下降至一定温度时,又重新送空气入炉升温,如此循环。当目的是生产燃料气时,为了提高煤气热值,有时提高出炉煤气温度,借以向热煤气中喷入油类,使油类裂解,即得所谓增热水煤气。

  • 【原创大赛】安捷伦7820A色谱仪升级改造-微柱快速水煤气分析

    【原创大赛】安捷伦7820A色谱仪升级改造-微柱快速水煤气分析

    [align=left][b]1、前言[/b][/align][align=left][b]7820A [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]是安捷伦公司针对中国市场推出的普及型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url],其特点为全中文显示、全电子流量控制、全电脑反控操作。相比国产[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]而言,无论在性能方面还是在使用方面均有较大的优势,在我们这里市场占有量非常大。此次安捷伦7820A色谱仪升级改造—微柱快速水煤气分析,创新点很多,值得广大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]爱好者阅读、收藏和借鉴。[/b][/align][align=left][b]2、改造前仪器状况这台安捷伦7820A[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]于2012年购买,带有隔垫吹扫填充柱进样口(后),六通进样阀,一根1/8英寸2.0米DGX102不锈钢填充柱和TCD热导检测器(后),原用于水煤气中常量硫化氢分析,2015年不在用此仪器分析硫化氢,技改增加了氧吸附柱和5A分子筛柱,双柱串联,用于分析空分氧气中氩气含量(参见“仪器信息网”大型空分氧气纯度分析),2016年购买增加了一个TCD检测器(配套带有参比气尾吹气电子流量控制EPC),一个六通进样阀和一个机械稳流阀,氮气做载气分析氢气,仪器改造前气路图:[/b][/align][align=left][b][img=,690,483]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311837_01_2156493_3.png[/img][/b][/align][align=left][b]3、载气的选择及气路的设计载气的选择,在保留空分氧气中氩气分析的基础上,曾想选用氢气、氦气做载气,这样后检测器不变(分析空分氧气中氩气含量),前检测器用于水煤气全分析,这样气路设计很容易,但考虑到使用氦气做载气运行成本比较高,还是决定选用氢气和氮气作载气,在原有的气路上新增加2个阀和3根色谱柱,带有预柱反吹功能,这种选择,需要多路载气,需要控制4个阀,需要在一个检测器完成氧中氩分析和水煤气中Ar、N2、CH4、CO、CO2组分分析,这无疑给气路设计带来了很大的困难,请看新设计的气路阀图:[/b][/align][align=left][b][img=,690,655]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311838_01_2156493_3.png[/img][/b][/align][align=left][b]从新的气路阀图中可以看出,需要4路载气,4个驱动阀。安捷伦7820A色谱仪主板上只有两路阀控制信号,怎样实现控制4个阀?除载气①外,另外3路载气怎样获取实现?请看后续文章。[/b][/align][align=left][b] 4、巧取信号实现控制4个阀 安捷伦7820A [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]属低配普及型色谱仪,仪器内部只有两路阀控制信号,怎样用两个阀信号驱动4个阀?通过对仪器的检查和测量,我选用了一个最为简单很容易操作的一个创新方案,就是用TCD检测器(后)热丝电压(+5V,0V),控制阀的信号转换,在这里需要我们制作一个小的转换电路,电路很简单,所需元件不多,2个10KΩ电阻,一个二极管(1N4001、1N4002、1N4007等),一个NPN型三极管(C1815、C945、S9013等),一个带座的24V继电器,制作加装方法如图所示:[/b][/align][align=left][b][img=,690,448]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311839_01_2156493_3.png[/img][/b][/align][align=left][b] 阀驱动转换电路图[/b][/align][align=left][b]转换电路工作原理:编辑分析方法未选中后检测器热丝□,三极管处于截止状态,24V继电器不工作,24V电压经继电器触点到达阀1驱动电磁阀(相当于电路标记断开处未断开),主板阀1信号控制阀1打开或关闭,当分析方法选中后检测器热丝☑ ,三极管导通,24V继电器得电触点吸合,阀1驱动电磁阀失去24V电压(不工作),阀2、阀3驱动电磁阀得到24V电压,此时,主板阀1信号控制阀2、阀3打开或关闭。[/b][/align][align=left][b][img=,690,414]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311840_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 7820A色谱仪阀驱动图片[/b][/align][align=left][b][img=,690,371]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311841_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 制作的转换电路[/b][/align][align=left][b][img=,690,487]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311842_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 安装图1[/b][/align][align=left][b][img=,690,490]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311843_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 安装图2[/b][/align][align=left][b][img=,690,386]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311844_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 安装图3(阀[b]④[/b]驱动电磁阀安装在仪器后面板) [/b][/align][align=left][b][img=,690,271]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311846_01_2156493_3.jpg[/img] [/b][/align][align=left][b] 隔膜阀的安装 [/b][/align][align=left][b][img=,639,681]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311847_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 阀①阀②阀③阀④安装位置 [/b][/align][align=left][b]5、巧用电阻配置新购EPC安捷伦[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]载气电子流量控制EPC型号较多,需要和配套的进样口一同使用,没有进样口(汽化室),仪器不能识别,安捷伦多路电子压力控制PCM,不需要进样口,仪器会自动识别,但价格贵很多,考虑价格因素,我们新购买的是带有隔垫吹扫接口的电子流量控制EPC,型号G4348-60551,[color=#202020]管网商城价,不含税,人民币 9956.36元[/color],不带进样口。配置方法:用一个130欧左右的电阻模拟进样口中测温铂电阻,用一个22欧/2W电阻模拟进样口中加热丝,找4个和前进样口插座能连接的铜质插头,用导线焊接,做好绝缘,模拟加热丝电阻需要套上隔热蛇皮管,安装在前进样口插座下面。仪器后面板前EPC位置预留有电源信号插头,插接在新购的EPC插座上,开机,仪器会自动检测识别,识别默认为前进样口和前EPC,虚拟键盘EPC配置很容易,这里就不在叙述,需要注意的是,在操作仪器化学工作站时,切不可把前进样口加热功能选中☑ ,否则会很快烧毁22欧/2W模拟加热丝电阻,因为实际负载功率需要70瓦以上(加热电压40V×40V÷22欧),2W/22欧电阻用于模拟加热丝,没有问题,仪器开机检测为毫秒级,模拟加热丝电阻只是瞬时受热。制作方法如图:[/b][/align][align=left][b][img=,690,366]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311849_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 测试时没有找到合适的电阻,用几个电阻串并联获取所需的阻值[/b][/align][align=left][b][img=,690,366]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311850_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 用绝缘胶带包好模拟电阻,模拟加热丝电阻需套上蛇皮管,最后用塑料袋封装固定[/b][/align][align=left][b][img=,690,320]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311851_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 新购的G4348-60551 电子流量控制器[/b][/align][align=left][b][img=,690,315]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311852_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 在前进样口EPC安装的位置,找到预留电源信号插头,插接在EPC最左侧的插座上[/b][/align][align=left][b][img=,690,287]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311853_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 前进样口EPC安装完成后图片 [/b][/align][align=left][b]6、巧取尾吹流路用于预柱反吹和载气流量控制从新气路阀图上可以看到,需要3路载气和一路预柱反吹气体流量控制,算上刚刚新增加的前进样口EPC,仪器也只有两路载气流量控制,还需要两路气体流量控制,怎样获取?安捷伦7820A色谱仪为TCD检测器配套的电子流量控制EPC(型号G4332-60532),一路参比气流量控制,一路尾吹气体流量控制,尾吹流量很少使用,只有使用用毛细管柱的时候,才需要设定尾吹流量,尾吹流量最大设定值,N2:15ml,H2:18ml,这个流量足够我们使用了,我们可以巧妙的使用前检、后检EPC尾吹流量来解决载气流路不够的难题,改装方法如图所示:[/b][/align][align=left][b][img=,690,544]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311854_01_2156493_3.png[/img][/b][/align][align=left][b]从图中可以看到,前检测器尾吹管路通过变径接头和氧中氩分析色谱柱连接,巧妙的实现了两路载气共用前检测器,既省去了三通接头,又最大程度的减小了气路连接带来的死体积,我们可以通过化学工作站分析方法的设置,控制两路载气的流量,一路为主流量,一路为附属流量,主附流量相互交换,从而完成空分氧气中氩气分析和水煤气中CO2、O2+Ar、N2、CH4、CO组分分析。[/b][/align][align=left][b][img=,690,363]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311855_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b][img=,690,433]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311856_01_2156493_3.png[/img][/b][/align][align=left][b]7、色谱柱的选取安装和载气检测器流量的设置 参见改装前、后气路阀图,空分氧气中氩气分析使用原来的色谱柱,柱①为1/8英寸1米氧吸附柱,柱②为1/8英寸2米5A分子筛柱,为了提高分析速度,新增加的色谱柱全部使用内径1.0mm外径1/16英寸微填充柱,氢气分析柱③为2米Porapak Q,水煤气分析预柱④为1米Porapak T,分析柱⑤为1米Porapak Q,分析柱⑥为2米5A分子筛。载气流量及检测器设置方法,氢气分析色谱柱③载气流量设置为5ml固定不变(来自后检EPC尾吹流量控制,载气N2来自空分低压氮气,因压力较低,流量设置比较小),前、后检测器参比流量均设定为30ml固定不变,后检测器热丝选择,在空分氧中氩分析设置为关(其余分析方法设置为开),此时氧吸附柱①载气流量设置为主流量15ml(后EPC控制),另一路PQ柱⑤载气为辅助流量,设置为5ml(前EPC控制),预柱④反吹流量设置为5ml(来自前检EPC尾吹流量控制),水煤气、变换气、合成气分析,氧吸附柱①载气为辅助流量设置为5ml,PQ柱⑤为主流量设置为10ml,预柱反吹流量设置为10ml。[/b][/align][align=left][b]色谱柱的安装位置:为了减少气路管线长度,预柱④安装在阀箱内,如图:[/b][/align][align=left][b][img=,690,482]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311859_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 1米1/16英寸PT预柱安装在阀箱内(阀箱设定温度75度)[/b][/align][align=left][b][img=,690,483]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311900_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 柱箱内色谱柱(柱箱温度设定70度)[/b][/align][align=left][b]关于气路中气阻:用锤子把1/16英寸15mm长不锈钢管中间砸扁,阻力等于或约等于1/16英寸2米5A分子筛微填充柱。关于定量管选取:六通阀①(空分氧气中氩气分析)选用0.25ml定量管,六通阀②(氢气分析)和十通阀③均选用0.1ml定量管。关于水煤气分析阀切时间调整:这种气路阀切时间调整非常容易,不作为重点,简述如下:a 阀③预柱反吹时间,打开阀④,阀③打开时间设置0.01分,阀③反吹关闭时间预设0.8分,进CO2含量最大的标气,逐渐减小或增加阀3关闭时间,直至CO2峰变小或最大不变,CO2峰由最大到变小一点就是阀③反吹关闭时间临界点,在此时间上增加0.3分左右就是最佳阀③反吹关闭时间。b 阀④打开关闭时间,CO2出峰时间前0.3分为阀④打开时间,CO2出峰结束时间后0.3分为阀④关闭时间(参见后面水煤气分析局部放大谱图)。关于分析时间:空分氧气中氩气分析时间3.5分钟,水煤气、变换气、合成气分析时间5.5分钟。[/b][/align][align=left][b]8、样气分析谱图[/b][/align][align=left][b][img=,690,751]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311902_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 空分A套氧气中氩气分析谱图(氮气峰为取样过程带进少量空气)[/b][/align][align=left][b][img=,690,893]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311903_01_2156493_3.jpg[/img][img=,690,170]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311903_02_2156493_3.bmp[/img][/b][/align][align=left][b] 气化水煤气分析谱图和水煤气分析谱图局部放大图[/b][/align][align=left][b][img=,690,899]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311904_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 净化变换炉出口样气分析谱图[/b][/align][align=left][b][img=,690,955]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311905_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 合成循环气分析谱图[/b][/align][align=left][b][img=,690,831]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311906_01_2156493_3.jpg[/img][/b][/align][align=left][b] 硫化氢羰基硫标气分析谱图[/b][/align][align=left][b]这种气路优点很多,样气组分取舍自如,通过阀切时间调整,分析硫化氢含量。[/b][/align][align=left][b]9、结语 此次安捷伦7820A升级改造,历经近一个月时间,做了大量的测试实验,达到了我预想的目标,这其中微填充柱用于水煤气分析、阀信号转换升级、EPC尾吹流路用于预柱反吹等应用技术,均属首次应用发表。创新难,难的是我们想不到,很多创新,一看即懂,一点即透!打开我们的脑洞,让科学仪器创新之花开遍神州大地。[/b][/align][align=left][b][/b][/align][align=left][b][/b][/align][align=center][b][/b][/align][align=center][b][/b][/align]

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    我国是以煤炭为主要一次能源的国家,一次能源消费中煤炭的占比达到62%。但我国的煤炭利用技术总体上是落后的,在煤炭的转化利用过程中普遍存在效率低、污染严重等问题。随着能源问题的日益突出,洁净煤技术越来越多地应用于实际生产过程中,其中大规模煤气化、煤气化多联产技术成为了煤炭综合应用的主要方向之一。“十一五”期间,煤气化属于国家鼓励项目,其中明确指出新型煤化工领域将重点开发和实施煤的焦化技术、大型煤气化技术和以煤气化为核心的“多联产”技术。2. 煤气化原理煤炭气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型,即非均相气-固反应和均相的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]反应。煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。煤气化工艺根据气化炉内煤料与气化剂的接触方式不同可区分为固定床(移动床)、流化床、气流床,此外还有地下煤气化工艺。3. 煤气分析仪的原理和技术特点近年来红外煤气分析仪越来越多地应用于实际煤气化煤气分析当中。 红外煤气分析仪采用红外传感器测量煤气成分中的CO、CO2、CH4、CnHm的浓度,使用热导传感器测量H2的浓度,使用电化学传感器测量O2浓度,同时根据测量成分的浓度,计算得到煤气的理论热值。红外煤气分析仪取代了奥氏气体分析仪的人工取样和人工分析环节,可实现自动化测量,避免了人工误差;同时预处理系统和仪器相对燃烧法热值仪具有结构简单,操作维护方便的特点,更加适合煤气化实时在线的分析要求。红外煤气分析仪具备H2测量补偿功能,保证了H2浓度的准确测量。热导传感器用于测量多种混合气体时,必然要考虑到煤气中其他气体的影响因素。煤气主要成分中CO、O2 与背景气N2的热导系数相当,对H2的测量结果影响不大,但是CO2 、CH4 对H2测量影响明显。通过理论分析及实验表明,如果气体成分中含有CO2,会使H2的测量读数偏低;如果气体成分中含有CH4,会使H2的测量读数偏高。因此为了得到准确的H2含量,应对H2浓度进行CO2 、CH4的浓度校正。煤气分析仪对煤气的各气体成分进行分析,并将各种气体的相互影响进行了浓度修正和补偿,消除煤气中其他成分对H2的影响,保证了H2测量值的准确性。此外 煤气分析仪采用了旁流扩散式的热导检测池,流量在0.3―1.5L/min的范围内变化对热导的测量没有影响,减少了因流量波动造成H2测量的误差影响。煤气化过程中产生的煤气中的碳氢化合物除了CH4外,还有少量的CnHm,大多数红外分析仪仅以CH4为测试对象,折合成碳氢化合物总量计算热值。根据红外吸收原理,如图1,乙烷等碳氢化合物在甲烷的特征波长3.3um左右有明显吸收干扰。当煤气中其他碳氢化合物含量较大时,CH4的测试值会明显偏大,导致热值测试不准,其热值测试值也无法保证精度。甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的红外吸收光谱图1:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的红外吸收光谱红外煤气分析仪采用了特殊的气体滤波技术,可实现无干扰的CH4测量,准确反应混合煤气中CH4和CnHm成分的实际变化,有利于热值的准确分析。4. 煤气分析仪在煤气化中的应用根据煤气化应用领域的不同,煤气分析仪可实现煤气热值分析和煤气成分分析两种用途。通常的应用如下:4.1 工业燃气应用作为工业燃气,一般热值要求为1100-1350大卡热的煤气,可采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门,用以加热各种炉、窑,或直接加热产品或半成品。实际应用中通常需要控制加热温度,以达到工艺或质量控制目的,燃气的热值稳定性就尤为重要。红外煤气分析仪针对H2和CH4的测量采用了测量补偿技术,可保证实际热值测试结果的准确性,为燃气的燃烧测控提供了有效有力的数据依据。4.2 民用煤气应用民用煤气的热值一般在3000-3500大卡,同时还要求CO小于10%,除焦炉煤气外,用直接气化也可得到,采用鲁奇炉较为适用。与直接燃煤相比,民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染,而且能够极大地方便人民生活,具有良好的社会效益与环境效益。出于安全、环保及经济等因素的考虑,要求民用煤气中的H2、CH4、及其它烃类可燃气体含量应尽量高,以提高煤气的热值;而CO有毒其含量应尽量低。 红外煤气分析仪测试煤气热值可知道气化站的煤气混合,保证燃气热值;同时可测得CO、H2、CH4的实际浓度,有效控制CO浓度,保证燃气安全。4.3 冶金还原气应用煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。在冶金工业中,利用还原气可直接将铁矿石还原成海棉铁;在有色金属工业中,镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。因此,冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。 红外煤气分析仪可实时有效测量CO或H2浓度,指导调整气化工艺,保证产气效率。4.4 化工合成原料气随着新型煤化工产业的发展,以煤气化制取合成气,进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础,主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚等。化工合成气对热值要求不高,主要对煤气中的CO、H2等成分有要求,一般德士古气化炉、Shell气化炉较为合适。目前我国合成氨的甲醇产量的50%以上来自煤炭气化合成工艺。若煤气成分中CO2浓度过高,直接会影响合成工序压缩机的运行效率(一般降低10%左右),必然造成电耗和压缩机维修费用增加。红外煤气分析仪用于CO、CO2、H2等气体的浓度测量,用于指导合成气工艺控制,可保证化工产品的产量和质量,同时可达到节能的目的。4.5 煤制氢应用氢气广泛的用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域,目前世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。而煤炭气化制氢起着很重要的作用,一般是将煤炭转化成CO和H2,然后通过变换反应将CO转换成H2和H2O,将富氢气体经过低温分离或变压吸附及膜分离技术,即可获得氢气。实际应用中由于CO含量的增加,必然会导致变换工序中变换炉的负荷增加。它不但会使催化剂的使用寿命缩短,而且使变换炉蒸汽消耗增加。红外煤气分析仪用于煤气成分分析,提供煤气中各气体成分的浓度数据,指导气化和转换工艺的控制,可起到节能增效的作用。此外, 红外煤气分析仪还可在煤气化多联产的应用中提高化工生产效率,提供清洁能源,改进工艺过程,以达到效益大化,有助于提升产业技术水平。5. 结论随着煤气化技术在国内的应用和发展,对于煤气化过程的监测和控制提出了更高的要求。 红外煤气分析仪集成了红外、热导和电化学三种气体传感器技术,可实现对煤气的成分分析和热值分析。在实际应用中解决了H2测量补偿和CH4测量抗干扰的问题,更广泛地应用于工业燃气、民用煤气、冶金、化工等行业,可指导工艺控制和改善,并达到节能增效的作用,有利于促进煤气化技术的提升。

  • 水煤气实验室需要哪些仪器?

    研究水煤气燃烧效率,组建了实验室,我想了些需要的仪器,比如干燥箱、天平、纯水、气相、质谱(已购买)。不知道还要用到哪些仪器,求大虾指点~

  • 水煤气反应装置(甲烷/水蒸气反应)

    想在实验室搭建一套水煤气发生装置,但先前没有人做过类似方向,所以对实验所需装置不是很清楚。 目前是想做催化甲烷和水蒸气制水煤气,实验室目前已有气-固反应床,需要接通气体的装置,但现在不清楚该选用什么配件如何连接。请问有没有做过类似方向的朋友能给下建议。如果能给一个完整的反应装置图,就更加感激不尽了[img]http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09505.gif[/img]

  • 【原创】煤气分析仪的使用场合

    大家说说煤气分析仪都有那些场合,我先发表一下个人的看法,煤气分析仪有两个场合:一个是用于煤气安全,另一个是用于煤气回收,其煤气、氧气的报警值和正常范围都不一样。

  • 谈谈煤气分析仪故障处理和设计方案

    煤气分析仪是转炉炼钢煤气回收中炉前煤气浓度检测的必备仪器,而准确度、精度和稳定性是衡量仪器性能优劣的重要指标,气路系统即仪器的预处理部分是该仪器进行分析检测的重要环节,是数据准确、稳定的重要保证,氧气超标是煤气分析系统检测的多发性故障,也是操作、维修人员zui为头疼的难题,煤气分析仪故障的原因可能是:气体导管、过滤器或其他气体调节输送单元受污染,堵塞或泄漏。还有一种可能是检测器出现故障。  处理办法有以下几方面:  1 向样气导管内吹入压缩气或用机械方法清除污物   2 更换过滤器垫圈和填充物 检查气体导管有无泄漏,如有必要,密封泄漏处   3 更换检测器。  煤气分析仪设计方案及配置说明  1、采用自动除湿器,具有使用寿命长,维护工作量小,除湿效果稳定等特点,样气中的残余水汽将得到彻底清除,从而达到干燥样气的目的,避免了水汽对仪器的干扰。  2、煤气分析仪分析装置主要技术特点如下:是按“交钥匙式”工程设计。装置除取样器外和专用过滤器组件,样气的预处理单元、供电单元和分析校对单元均置于分析柜内,出厂前已调试完毕。现场只需用户安装探头、辅设取样线、外围电源和分析柜就位即可。到时供方来技术人员到现场指导按装和调试。  3、分析柜按国家标准制作,设有观察大窗方便巡视和维护。  4、系统全干法流程,对分析组分不会有影响取样器、取样管,各类管接头(与样气接触部分)、抽气泵均为防腐设计。泵等均采用防腐不锈钢、聚四氟乙烯材料或特殊防腐处理,提高了系统防腐性。保证了系统使用寿命。  5、配置原则:煤气分析仪装置中的重要关键部件:抽气泵、传感器、PLC等采用原装进口,其它能够长期保证使用的关键、主要和一般性部件则采用国内制造的,尽量减少后期维护的运行成本。

  • 【原创】关于煤气分析仪的主机维修

    煤气分析仪随着时间、环境、天气、温度及突发故障等因素,会使得主机中传感器损坏,而传感器是分析仪系统重要的部件,而且价格昂贵,根据我的经验利用其他煤气检测探头代替其中的一个传感器,势必会起到预期的效果。因为煤气分析仪的主要功用为实时在线监控所以用煤气检测探头也可以起到此作用。从测量范围、灵敏度来说都满足。希望大家对此加以讨论,发表不同的看法?

  • 【转帖】炼钢高炉煤气分析仪器及其方法

    高炉煤气是高炉炼铁炼钢过程中所得到的一种副产品,其主要成分CO, CO2 , N2 , H2 等, CO 约占22%~26%, CO2 约占16%~19%, H2 约占1%~4%, N2 要占58%~60%, 属于重要的二次能源。高炉煤气的化学组成情况及其热工特征与高炉燃料的种类、所炼铁的品种以及高炉冶炼工艺特点等因素有关。为了分析高炉煤气成分以及热值的大小,我们选用英国SIGNAL公司的气体过滤相关和非分散红外吸收光谱技术结合,适合于多种气体的不同测量范围和精度要求。 目前国内外炉顶煤气成分分析仪器主要有工业气相色谱分析仪、气体相关过滤非分散红外分析仪和热导分析仪。日本用工业气相色谱分析仪居多; 美国和西欧用气体相关过滤非分散红外分析仪CO,CO2,CH4; 用热导分析仪分析H2 居多。 传统的气体分析检验是采用化学分析法对煤气中各组分进行分析测定,操作过程比较复杂,必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能,做一次分析花费的时间比较长,难以实时地反映工况信息。热导式气体分析仪具有结构简单、体积小、价格便宜、响应快和使用维护方便等特点, 但只能分析煤气中单一成分的含量。红外光谱技术气体分析仪精度和灵敏度高、测量范围宽、响应速度快、良好的选择性、稳定性和可靠性好、可实现多段多组分气体同时测量、能够连续分析和自动控制。但不能分析对称结构无极性双原子分子及单原子分子气体。气相色谱分析仪具有分离效能高、样品用量少、可进行多组分分析、分析精度高和标定周期长等特点, 其缺点是价格高和对样品质量要求高。

  • 【讨论】关于煤气分析仪温度调节机的故障

    煤气分析仪中的温度调节机冬天不热夏天制冷,使得仪器主机温度不稳,冬天冷凝器经常结冰,最好加电热板,伴热带,到夏天再拆掉加风机,如此,温度调节机根本不起作用,各位有此类情况发生吗?是怎么处理的?

  • 煤气在线分析仪的工作原理图

    监测目的:冶炼产生的烟气中含CO,CO2,N2,O2等成分,通过煤气分析仪将烟气中的CO,CO2,O2等含量分析出来,再选择C0含量、02含量合格的烟气进行回收利用,将大大降低冶炼的成本。 分析仪组成:煤气分析仪系统一般由取样单元、气体处理单元、气体分析仪、标校单元、反吹单元、PLC控制单元组成。 工作原理:样气从采样探头进来后分2个支管,一支到放散管路,另一支经过采样泵、过滤器、冷却器,然后分两路分别进人氧气分析仪及红外分析仪,出来的气体经过缓冲罐后进行放散。 红外分析仪用来分析C0、C02的成分。氧分析仪采用磁力机械式原理。 煤气分析仪维护要点:1) 排水:每天检查冷凝器、汽水分离器、排水蠕动泵的状态,确保流量计内无积水,如有积水应查明原因并排除;2) 流量调整:进人分析仪的流量确保在1L/min,放散流量计的流量等于泵的额定流量减去进人分析仪的流量;3) 探头:每2个月对探头不锈钢烧结滤芯进行清洗,并对采集管进行清灰除尘;4) 滤芯、滤纸更换:雾过滤器滤芯应2月更换一次,高分子薄膜过滤器滤纸每周更换一次;5) 标定:每3个月对氧分析仪和红外线分析仪进行一次标定。

  • 【讨论】激光分析仪在煤气管道中的应用

    由于煤气分析仪须经预处理后再进入主机进行分析测量,而新型的激光分析仪是进行直接测量,而对于煤气中水汽大甚至水多的情况,是否可以满足要求,测量量程:氧气0-5%,一氧化碳0-100%

  • 【第二届原创作品大赛】煤气分析仪操作、维护、维修管理规定

    [color=#FFF8DC][color=#DC143C]编者的话:近期由于煤气分析仪频频出现故障,具体原因与操作、维护有很大关系,经过4天的努力终于将故障仪器恢复正常,但已经造成了不小的损失,为避免类似事件再次发生,本人经仔细研究,特编写了如下规定。 由于本人水平有限,难免有疏漏之处,敬请指正。煤气分析仪操作、维护、维修管理规定1 目的为了确保煤气分析仪的正常运行,减少故障率,特制订本规定。2 范围2.1 本规定所指的煤气分析仪是指炼钢、炼铁、煤气柜带有预处理系统的分析仪。2.2 本规定中的所有巡检、维护和维修工作均由使用单位分管技术人员、维修人员、值班人员进行。3 巡检3.1 巡检周期每天至少一次对煤气分析仪进行巡检(值班人员);每月至少对煤气分析仪的预处理系统进行一次检漏(技术人员);每月必须对煤气分析仪进行校准(零点和量程)技术人员)。3.2 巡检内容a) 实时监控分析仪的O2和CO的浓度值(值班人员);b) 氧气浓度超标时应立即到现场检查分析仪运行情况(值班人员);c) 现场检查分析仪的分析流量计,看浮子是否在流量计的中间或上部(值班人员);d) 比较现场分析仪的O2 和CO的浓度与值班室内O2 和CO的浓度(值班人员);e) 现场检查分析仪的取样泵是否工作,否则,应检查电机是否工作及电机的发热情况,检查泵膜(值班人员);f) 现场检查冷凝器是否工作,看温度是否小于5度,否则,检查风扇是否工作(值班人员);g) 现场检查储水罐、精密过滤器内是否有水,其内部的滤芯是否脏或有水(值班人员);h) 现场检查仪器内部是否漏气(值班人员);i) 现场检查分析小屋内是否装有空调以及空调的运行是否正常(值班人员);j) 现场检查各气动阀、电磁阀的功能是否正常(维修人员);k) 现场检查三气瓶的标准气是否够用(值班人员);l) 现场检查分析仪各开关、按钮是否好用(值班人员)。4 维护4.1 维护周期 对照巡检周期,发现时及时处理(c、f需每月定期进行)。4.2 维护内容a) 巡检时发现滤芯脏应及时进行更换(值班人员)b) 巡检时发现储水罐脏以致看不清内部滤芯应及时清理(值班人员)c) 定期更换探头滤芯,并在密封圈上涂抹真空脂(值班人员)d) 巡检时根据冷凝水的情况及时进行手动排放(值班人员)e) 巡检时根据样气的流量及时调到0.5L/min(值班人员)f) 每月定期对分析仪进行零点、量程的校准(维修人员)g) 巡检时发现管路脏应进行更换(维修人员)5 维修 5.1 自行维修 自行维修是由使用单位煤气分析仪分管技术人员和维修工进行的维修。a)气动球阀的维修与更换b)电磁阀维修与更换c)储水罐的清理与更换d)流量计维修与更换e)管路的改装与更换f)取样泵的清理与维修g)冷凝器的维修与更换h)安全过滤器的更换i)完成其他维修工作j)检漏测试及处理k)处理氧值超标5.2专业人员的维修 专业人员的维修主要是指经使用单位维修后确实无法排除的故障或者解决处理重大仪器故障。a)解决仪器主机出现的氧值、一氧化碳不准问题b)解决校准中出现氧值漂移的情况c)解决仪器主机预热过程中出现的问题d)解决仪器管路的重新配置e)解决主机中模块、电路板的更换及维修f)解决冷凝器温度高、不冷凝故障6附则以上规定各有关人员认真执行。本规定自下发之日起执行。[/color][/color]

  • 【第二届原创作品大赛】浅谈煤气分析仪的维修

    浅谈煤气分析仪的维修 煤气分析仪广泛应用于煤气柜前回收的浓度检测及煤粉中氧气浓度的安全检测,近年来,由于各大冶金企业的处理方式不当如巡检不及时或维护不到位,导致分析仪出现故障的现象屡次发生,成为每一位维护工作者的一块心病,由于现场条件的限制,维修人员水平参差不齐,那么在处理故障时往往无从下手,本文结合个人的维修经验谈谈煤气分析仪的故障处理过程。一、煤气分析仪的工作原理该系统由预处理部分及分析主机组成,工艺样气经过预处理系统后变为干燥的适合于主机传感器分析的样气,在取样探头处有恒温及过滤装置,对取自工艺管道的样气进行初步的恒温过滤处理,从取样点到分析仪主机处的取样管为紫铜管,并敷设伴热带,给样气在取样过程中进行保温加热,经储水罐再次进行过滤,再经压缩冷凝器进行冷却脱水,并由精细过滤器对样气进行精密过滤,然后通过样气流量计(注意:流量不可太高,否则容易损坏传感器,一般设为0.5mL)进入分析仪器主机由顺磁氧传感器和红外传感器分别对氧气和一氧化碳进行检测。最后由分析主机通过4-20mA模拟信号上传到主控室监控系统,自动或手动强制对煤气进行回收和放散操作。 二、故障现象、原因分析及处理分析仪分析数据不准的原因及处理过程:可分为仪器故障和非仪器故障1非仪器故障煤气管道内部积水严重,对于此类故障应立即检查仪器的预处理部分中的氮气过滤器、储水罐等内部是否存水,如有存水应立即将分析仪真空泵电源关掉以免水汽进入仪器的传感器内部将其损坏,另外,应立即向上级汇报,处理煤气管道的存水并应远离该区域以免发生爆炸或阀门泄露煤气的情况2.仪器故障排除了仪器外围原因后应仔细查找仪器故障,此时可以先观察控制室内的气体浓度的监控曲线的变化趋势,而氧气曲线偏高及一氧化碳偏低的情况较为常见,仪器的预处理部分主要看仪器的分析检测流量计的流量大小,对于仪器故障的检查应首先将自动转换到手动状态利用标气即不经过预处理对仪器进行零点和量程进行校准,据此来判断仪器的准确度,对于仪器的零点漂移可以先通过仪器内部程序进行手动修改,如果不起作用必须打开仪器主机用螺丝刀调节传感器。一般仪器主机本身故障的问题不大,主要是预处理部分出现故障,解决此类问题主要联系监控曲线及预处理部分进行综合诊断和检测,监控曲线出现氧气高,一氧化碳低,而在仪器主机上也显示该情况并浓度基本不动,分析流量计偏低,这样主要对气路系统进行检测,可以利用观察法,检查滤芯的颜色(如太黑),过滤器内是否有水,利用检漏法,开抽气泵,用手堵住泵前端的管路看流量计的变化情况,并逐端进行排查直到查出故障为止,需要维修的或更换的一并进行处理。3.典型常见故障-------分析流量偏低3.1流量计浮球太脏,(对策:清洗浮球或更换流量计)3.2泵前管路堵塞(1)煤气水汽严重,探头、储水罐内滤芯注满水,将取样管路堵塞。(对策:通过泄水阀对煤气管道进行放水,对探头储水罐进行防水处理并更换烘干滤芯)(2)仪器的长期运行使探头滤芯太脏导致取样管路堵塞。(对策:更换滤芯再进行取样反吹)3.3取样泵工作效率低或泵不工作。(对策:此时应将电源关掉,将取样泵拆下对泵膜内部进行检查清洗。)3.4 泵前管路漏气(1)探头内滤芯长度不合适,笔者曾遇到过此类情况,由于操作人员水平不足,将较短的滤芯更换到探头内,使得探头安装时上不紧,出现漏气,(2)探头密封圈磨损(对策:更换密封圈)(3)接头处压环损坏或不合格应该为铜压环实际为塑料压环,铜管连接口不圆不光滑,接头松动(对策:更换为铜压环,紧固接头)(4)时间长腐蚀使铜管破损(对策:更换铜管)(5)电磁阀、排水阀动作不灵活,关不严,气动三通球阀关不严导致漏气,(对策:维修或更换电磁阀或排水阀)三、结束语煤气分析仪作为一种精度、准确度较高的仪器,从安装、巡检到后期的维护都必须到位,尤其是安装地点必须保证干燥、清洁、无易燃易爆和腐蚀性气体,无机械震动,附近不应有强电场磁场干扰,避免阳光直射及周围高温物体的热辐射,环境温度应保持在-10-50℃之间,环境湿度小于80%,并且煤气分析仪应单独安装在分析小屋内,并配有空调,屋内保持良好的通风。另外,定期巡检更是日常作业中必不可少的一环,必须定期进行仪器零点、量程的校准,检查储水罐、过滤器及探头内的滤芯,必要时应及时进行更换。发现异常及时处理,并做好定期的检查维护,确保仪器处于正常的分析状态。

  • 煤气检测仪的标定

    以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为:煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气 (或称发生炉煤气) ,这些煤气的发热值较低,故又统称为低热值煤气 煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气,高炉煤气。属于中热值煤气,可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料。煤气检测仪校准标定原则:  通常情况下可燃气的校准工作由第三方国家计量院来做,但也有委托供货方来作检定.校验气体检测仪需要注意,原则上要采用经计量认证与被检测气体相匹配的尺度样气.相同的被测介质所选的尺度样气不同.  1、异丁烷是气,当被测气体为烃类混合时,其次为丙烷。  2、对于非烃类混合物或爆炸下限浓度的气体燃烧时产生的热量相差较多的烃类混合物。可使用丁烷、异丁烷、丙烷等既易得又稳定的单组分燃料作为样气。此时必需依据一定的检测信号换算关系调整报警器的量程。  3、针对固定式探测器,探头的周围环境应无可燃气体。如果有可燃气体,校验前,要先拆下防雨罩,充入一定量的洁净空气后,再连续通入样气,以保证可燃气体检测仪校验的准确性.

  • 煤气中氧含量的控制

    煤气中氧气的主要来源有以下几方面,一是生产过程中因设备及管道泄漏而进入的空气;二是气化用气化剂过剩或短路;三是在煤气生产过程中,会有一定量的空气进入煤气中。为保证混入的空气与煤气混合后不达到爆炸极限,就应控制煤气中的氧气含量。《城镇燃气设计规范》( GB 50028-2006)规定,当干馏煤气中氧的体积百分数大于1%时,电捕焦油器应发出报警信号。当氧的体积百分数达到2%时,应设有立即切断电源的措施。《工业企业煤气安全规程》(GB 6222-2005)中也有此规定。这些规定都是以煤气中氧的体积百分数不得超过1%为界限。但这一界限比较保守,实际生产过程中的操作难度较大。3 煤气中氧含量与爆炸极限的关系 不同煤气的爆炸极限各不相同,各种人工煤气的爆炸极限见表1。 表1 各种人工煤气的爆炸极限(%体积)煤气种类空气中煤气的爆炸极限煤气中空气的爆炸极限煤气含氧量上限下限上限下限上限下限焦炉煤气35.84.564.295.513.520.1直立炉煤气40.94.959.195.112.420.0发生炉煤气67.521.532.578.56.816.5水煤气70.46.229.693.86.219.7油制气42.94.757.195.312.020.0 从表1可见,对于焦炉煤气、油煤气和直立炉煤气,当达到煤气的爆炸上限时,煤气中氧的体积百分数为12%~13.5%(即煤气中的空气体积百分数达60%左右)时才能形成爆炸性气体。而正常生产情况下,煤气中空气量不可能达到如此高的程度,因此煤气中氧体积百分数低于1%的控制指标可以适当放宽。对于发生炉煤气及水煤气,当煤气中空气的体积百分数达到30%左右(即煤气中氧体积百分数达到6%以上)时才能达到爆炸极限。以爆炸极限范围zui宽的水煤气为例,如果控制煤气中氧的体积百分数≤3%,相当于煤气中空气的体积百分数≤14. 3 %,这时距离其爆炸上限(空气体积百分数为29.6%)还相当远,还有相当大的缓冲空间。因此,从爆炸极限角度分析,控制煤气中氧的体积百分数≤3%应是安全的。

  • 煤气中的氧含量该如何控制?

    煤气中氧气的主要来源有以下几方面,一是生产过程中因设备及管道泄漏而进入的空气;二是气化用气化剂过剩或短路;三是在煤气生产过程中,会有一定量的空气进入煤气中。为保证混入的空气与煤气混合后不达到爆炸极限,就应控制煤气中的氧气含量。《城镇燃气设计规范》( GB 50028-2006)规定,当干馏煤气中氧的体积百分数大于1%时,电捕焦油器应发出报警信号。当氧的体积百分数达到2%时,应设有立即切断电源的措施。《工业企业煤气安全规程》(GB 6222-2005)中也有此规定。这些规定都是以煤气中氧的体积百分数不得超过1%为界限。但这一界限比较保守,实际生产过程中的操作难度较大。对于焦炉煤气、油煤气和直立炉煤气,当达到煤气的爆炸上限时,煤气中氧的体积百分数为12%~13.5%(即煤气中的空气体积百分数达60%左右)时才能形成爆炸性气体。而正常生产情况下,煤气中空气量不可能达到如此高的程度,因此煤气中氧体积百分数低于1%的控制指标可以适当放宽。对于发生炉煤气及水煤气,当煤气中空气的体积百分数达到30%左右(即煤气中氧体积百分数达到6%以上)时才能达到爆炸极限。以爆炸极限范围最宽的水煤气为例,如果控制煤气中氧的体积百分数≤3%,相当于煤气中空气的体积百分数≤14. 3 %,这时距离其爆炸上限(空气体积百分数为29.6%)还相当远,还有相当大的缓冲空间。因此,从爆炸极限角度分析,控制煤气中氧的体积百分数≤3%应是安全的。建议:实际生产过程中,控制煤气中氧的体积百分数低于1%很难进行操作,许多企业采用氧的体积百分数≤1%时切断电源的控制程序,故经常发生断电停车事故,影响后续工序的正常生产。随着工艺、设备及控制技术的发展和操作人员素质的提高,相当一部分企业能够控制煤气中的氧体积百分数≤1 %,如上海的几个煤气厂、焦化厂,均能够控制电捕焦油器煤气中氧的体积百分数≤1%。但国内大部分相关企业都反映很难控制电捕焦油器煤气中氧的体积百分数≤ 1%,大部分企业都控制在2%~4%。国内外多年的实际生产运行,没有因煤气含氧量过高而发生电捕焦油器爆炸的情况。从理论上分析及国内外企业多年的生产实践看,控制电捕焦油器煤气中的氧体积百分数≤3%是可行的。为满足安全生产的要求,建议当煤气中的氧体积百分数≥2%时自动报警,当煤气中的氧体积百分数达到3%时切断电源。对于用于一氧化碳变换的低热值煤气,氧的体积百分数>0.5%时应自动报警,并控制煤气中的氧体积百分数≤1%。这是由于采用镍系催化剂对煤气含氧量的要求。

  • 【求助】求助 煤气在线成分和热值分析用什么手段好啊?

    我是一个新手,刚进入这个行业,请各位大虾赐教:我手头碰到一个煤气分析的问题,一直在犹豫是用红外在线煤气分析仪还是用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url],不知哪一种性价比最好?另外,红外在线煤气分析仪国外那种牌子最好?含预处理系统价位会是在多少(样气中含焦油、粉尘和水分,采样点温度在275度左右。)?

  • 焦炉煤气组分气相色谱法分析实验研究

    摘 要:为了找到焦炉煤气组分气相色谱法分析最优的分析条件,使用自装柱,通过正交实验设计,研究了分析  条件对分析结果的影响。结果表明:最优分析条件为:载气流速:43ML/min;柱箱温度:室温;检测器桥电流:  120mA;检测器温度:100℃。通过分析可得出如下结论:柱箱温度是影响分析的主要条件,而载气的流速、检  测器温度和检测器桥电流的影响并不显著。  关键词:组分分析;焦炉煤气;气相色谱法;装柱; 正交实验  0 引 言  焦炉煤气中含有多种组分,如甲烷、氢气、一氧化碳、氧气和氮气等。焦炉煤气中各组分含量关系到燃气的热量、华白数等一系列重要参数。因此,焦炉煤气中各组分含量的精确检测对于燃气生产和输配企业来说非常重要。气相色谱法作为一种高选择性、高效能和高灵敏度的分析手段,被广泛应用于各种气体的分析检测中。国家早在1989 年就制定了GB10410.1-89《人工煤气组分气相色谱分析法》国家标准。在几十年的应用中发现了不少问题,有很多作者对其进行了分析和改进,并与传统的化学分析法作了比较。但是,其中仍缺乏对分析条件系统研究,缺乏详细、系统的实验数据。国家在2009年又出台了新的国家标准GB/T 10410-2008《人工煤气和液化石油气常量组分气相色谱分析法》,并对相关内容进行了修改。在新出台的标准中柱箱温度的适用范围缩小了。这说明在旧标准所规定的温度条件值得商榷。在新标准出台之前,实验室的分析测试中也发现了同样的问题。另外,由于分析过程中,  焦炉煤气中CO2 在分子筛上存在不可逆吸附,分子筛遇水也会老化,因此,在实际测试过程中需要经常更换色谱柱。如果操作者在实验室能够自行填充色谱柱,则更为方便。针对以上问题,作者对色谱柱的填充过程进行了研究,自行填装了色谱柱。并使用自填柱,通过正交设计方法,讨论了分析条件对分析结果的影响,确定了最佳测试条件。  1 实验  1.1 实验仪器及试剂  气相色谱仪(;热导检测器(TCD)取样袋(光明化工研究设计院);标准气(北京兆格气体科技有限公司);氮气(鞍山鸿泰低温设备厂);氢气发生器(天津市分析仪器厂);样品取自鞍山市管道焦炉煤气。  色谱填料:13X 分子筛、GDX-104 填料(天津化学试剂二厂);空色谱柱(内径3 mm,长3 m 的色谱柱一根,装填13X 分子筛;内径2 mm,长2 m色谱柱一根,装填GDX-104 填料)(大连伟达分析仪器厂)。  标准气(? (CO2)=2.03%;? (CO)=7.12%;? (CH4)=30.4%;? (O2)=0.508%;? (N2)=9.19%;H2 为平衡气)(光明化工研究设计院)。  1.2 气相色谱柱的装填  首先用碱溶液将空柱管清洗干净,然后用清水将柱管中的碱液冲洗干净,放置到烘箱中烘干,待用。按一定的填充密度/ML), 根据柱体积计算所需的填料质量,并用电子天平称取,待用。  在柱的一端用玻璃丝绵堵住,用自制的装柱配件将柱连接到真空泵上,另一端通过装柱配件连接到柱头。将填料少量、多次地填到装柱漏斗中,并用真空抽吸,并不断震荡柱,使填料填充均匀。待柱装满后,将柱的另一端也用玻璃丝绵堵住,并标注填充方向。  在通氮气的条件下,将柱在200 ℃下,老化4 h,然后测试柱效和分离效果。  1.3 气相色谱法分析焦炉煤气成分条件的选择  由于焦炉煤气中含氢气、甲烷、氧气、氮气、 一氧化碳、乙稀和乙烷等多种气体,不能在一个分析条件下进行全分析。因此,需要在不同条件下对不同组分进行分析。本论文采用表1 所示的条件对焦炉煤气进行分析,其它分析条件则通过实验作进

  • 煤气报警器的工作原理

    煤气(coal gas),分高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气和城市煤气(人工煤气)等,均含有一定量的一氧化碳气体。以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气 (或称发生炉煤气) ,这些煤气的发热值较低,故又统称为低热值煤气;煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气,属于中热值煤气,可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料,可用于合成氨、合成甲醇等。为此,将用作化工原料的煤气称为合成气,它也可用天然气、轻质油和重质油制得。  产生煤气爆炸的原因:  (1)煤气来源中断,管道内压力降低,造成空气吸进,使空气与煤气混合物达到爆炸范围,遇火产生爆炸。  (2)煤气设备检验时,煤气未吹赶干净。又未做化验,急于动火造成爆炸。  (3)堵在设备上的盲板,由于年久腐蚀造成泄露,动火前又未做试验,造成爆炸。  (4)窑炉等设备正压点火。  (5)违章操纵,先送煤气,后点火。  (6)强制供风的窑炉,如鼓风机忽然停电,造成煤气倒流,也会发生爆炸。  (7)焦炉煤气管道胶设备固然已吹扫,并检验合格,假如停留时间长,设备内的积存物受热挥发,特别是萘升华气体与空气混合达到爆炸范围,遇火同样发生爆炸。  (8)烧嘴不严,煤气泄露炉内,点火前未对炉膛进行透风处理。  (9)在停送煤气时,未按规章办事,或者停煤气时,没有把煤气彻底切断,又没有检查就动火。  (10)烧嘴点不着火,再点前对炉膛未作通处理。  (11)煤气设备(管道)引上煤气后,未作爆发试验,急于点火。  为了有效预防煤气爆炸事故,我们需要采用到煤气报警器。煤气报警器一般是通过检测泄漏的一氧化碳气体浓度来作为报警判断的;燃气报警器一般通过检测泄漏的烷烃、烯烃、芳烃等可燃气体浓度作为报警判断,这类气体泄漏达到爆炸极限时,遇火种(打火机、电器开关、静电、高频信号等)则发生瓦斯爆炸(如煤矿通风不好容易发生瓦斯爆炸),造成很大伤害。  人们面对燃气泄漏而造成的种种事故威胁,就真的没有一个彻底的解决办法吗?据有关专家介绍,使用燃气泄漏报警器是对付燃气无形杀手的重要手段之一。燃气专家指出,燃气泄漏或废气排放而大量产生的一氧化碳是燃气中毒事响应的根源,如采有用燃气泄漏报警器就能得到及时的警示。有关部门经长期测试同样得出结论,燃气报警器防止一氧化碳中毒事故发生的有效率达95%以上。

  • 天然气与家用液化气、煤气的区别

    天然气:又称油田气、石油气、石油伴生气。天然气的化学组成及其物理化学特性因地而异:主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体,密度多在0.6~0.8g/cm3,比空气轻。通常将含甲烷高于90%的称为干气,含甲烷低于90%的称为湿气。 天然气 广义指埋藏于地层中自然形成的气体的总称。但通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体,而与石油共生的天然气常称为油田伴生气。天然气由亿万年前的有机物质转化而来,主要成分是甲烷,此外根据不同的地质形成条件,尚含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质;有的气田中还含有氦气。天然气是一种重要的能源,广泛用作城市煤气和工业燃料;在70年代世界能源消耗中,天然气约占 18%~19%。天然气也是重要的化工原料。 液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。液化石油气热值为26000大卡/立方米。 催化裂解气的主要成份如下(%):氢气5~6、甲烷10、乙烷3~5、乙烯3、丙烷16~20、丙烯6~11、丁烷42~46、丁烯5~6,含5个碳原子以上的烃类5~12。热裂解气的主要成份如下(%):氢气12、甲烷5~7、乙烷5~7、乙烯16~18、丙烷0.5、丙烯7~8、丁烷0.2、丁烯4~5,含5个碳原子以上的烃类2~3。这些碳氢化合物都容易液化,将它们压缩到只占原体积的1/250~l/33,贮存于耐高压的钢罐中,使用时拧开液化气罐的阀门,可燃性的碳氢化合物气体就会通过管道进入燃烧器。点燃后形成淡蓝色火焰,燃烧过程中产生大量热(发热值约为92100kJ/m3~121400kJ/m3))。 煤气因来源不同,有不同的名称:把煤干馏而得的气体叫焦炉煤气;把煤(或焦炭)在不完全条件下燃烧可得到发生炉煤气;若高温的炭与水蒸气作用,能得到水煤气;炼铁高炉排出的气体中还有相当多的可燃成分,叫高炉煤气。发生炉煤气和高炉煤气主要是一氧化碳;焦炉煤气则富含氢气、甲烷,还有一氧化碳;水煤气主要是一氧化碳和氢气。北京煤制管道气的热值是4000大卡/立方米。 这三种气体的热值:液化气zui高,天然气次之,城市煤气较低。所以使用这三种气体的灶具等是不一样的,不能直接互换使用。

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