水煤气分析仪

我国总体能源格局是“富煤、贫油、少气”，煤炭在我国有着丰富的储备。煤炭从单一燃料向煤化工原料转变已成为高效利用主流方式之一。在煤化工中煤气化工艺占有重要地位，所生产的煤气可作为气体燃料、合成液体燃料、化工品等多种产品的原料。 根据不同加工方法，煤气主要有水煤气、半水煤气、空气煤气、焦炉煤气，它们有什么区别呢？岛津煤气专用分析系统探究不同类型煤气本质区别：组分、浓度。 方案设计● GC主机、双TCD检测器、三阀五柱分析系统。● 满足水煤气、半水煤气、空气煤气、焦炉煤气检测分析。● Nexis GC-2030、GC-2014、GC-2014C多种机型自由选择。 优势● 13分钟内可完成H2、O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6和C2H2煤气主要组分分析，可兼顾常量H2S分析。● 双TCD通道，组分全量程分析。● 可选配热值分析软件。● 交钥匙解决方案，出厂设备随机带原厂方法文件、数据等相关资料。 流路图煤气分析流路图 色谱图煤气分析流路图 色谱图TCD2通道色谱图 注：岛津可根据用户需求提供定制化分析方案，具体可联系当地营业。

GC-7860-DM煤气分析专用气相色谱仪　　(推荐行业石油化工)　　适用于水煤气、半水煤气、焦炉气、高炉煤气等的快速分析。　　GC-7860气相色谱仪配置单阀双柱、热导检测器用于煤气分析。组分包括H2、O2、N2、CO、CO2，CH4。检测范围H2为5%-100%,其他为1ppm-100%(体积分数)。　　如要检测H2S，只要增加火焰光度(FPD)检测器和H2S分析专用柱即可，双通道并联，一次进样即可得到H2S、H2、O2、N2、CO、CO2，CH4组分的含量，其中H2S检测范围1ppm-100%。　　该系统配置经济合理，操作维护简单，分析效率高，且性能稳定，重复性高。分析时间可控制在8min或者5min以内。　　煤气分析谱图　　图表 1 煤气分析谱图(H2)　　 　　图表 2 煤气分析谱图(He)

煤气生产过程中产生焦油的一部分以极其微小的雾滴悬浮于煤气中，其粒径1～7μm。煤气中的焦油雾会在后续的煤气净化过程中被洗涤下来而进入溶液或吸附于管道和设备上，造成溶液污染、产品质量降低、设备及管道堵塞。下面来看看在线气体分析系统监测电捕焦油器中煤气含量的真相。1、电捕焦油器的安全操作要求 捕集煤气中焦油雾的设备有机捕焦油器和电捕焦油器两种，我国目前主要采用电捕焦油器捕集煤气中的焦油雾。电捕焦油器按沉淀极的结构可分为管式、蜂窝式、同心圆式和板式等类型。电捕焦油器都是利用高压静电作用下产生正负极，使煤气中的焦油雾在随煤气通过电捕焦油器时，由于受到高压电场的作用被捕集下来。由于煤气易燃易爆，就必须保证电捕焦油器的安全操作。另外，电捕焦油器电极间有电晕，可能会发生火花放电现象。如果煤气中混有氧气，当煤气与氧气的混合比例达到爆炸极限时就会发生爆炸。2、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。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下表。各种人工煤气的爆炸极限（％体积） 从上表可知，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。4、建议 首先，实际生产过程中一般建议企业采用必要的在线气体分析系统，实时在线监测煤气成分中O2含量，如在线气体分析系统Gasboard-9021，该系统针对多焦油、粉尘、水汽的特定工况设计，通过控制单元可自动化完成样气净化，保证系统长期稳定工作，降低运维成本。其气体分析单元煤气分析仪(在线型)Gasboard-3100可设定O2的高低报警输出，当O2浓度超过报警设定值时，继电器开关触点闭合，外接声光报警器接收信号，可发出声光报警，提醒操作人员采取必要的安全措施；同时可在线测量煤气中CO、O2等气体浓度并自动计算显示煤气热值，为工艺运行提供数据参考。 该在线气体分析系统已广泛应用于煤气化、生物质气化等领域，如安徽某新能源发电股份公司在电捕焦装置后端采用Gasboard-9021用于O2含量监测，将煤气O2含量控制在0.8%以下，以确保电捕焦装置的正常运行，保证工艺现场安全；同时实时监测煤气化炉运行情况，分析煤气成分并计算自动显示煤气热值，为工艺运行提供数据参考，以进生产工艺，提高煤气生产品质及产量。项目现场防尘分析小屋 其次，在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。（来源：工业过程气体监测技术）

红外煤气成分分析仪主要应用于工业上对煤气成分进行分析，通过对测量的气体参数变化情况的分析，掌握这些成分的变化规律，从而对于实现生产全程动态控制，无论是理论计算还是现场操作，都具有十分重要的指导意义。该仪器适合氮肥厂、钢铁公司、煤气厂等行业的分析煤气、半水煤气、变换气、原料气中CO2，CnHm，O2，CO，CH4，H2及NOx等成分的分析。目前市场上主要有实验室分析仪和过程分析仪两大类分析仪器，现就适合于煤气成分分析的仪器简单介绍一下。一、常用实验室分析仪器 1.奥氏气体分析仪 作为一种经典的化学式手动分析器，奥氏气体分析仪具有价格便宜、操作方便、维修容易等优点，该仪器一直在广泛应用着，常用于煤气中CO2、O2、CO、H2等的含量测定。其原理是利用吸收法来测定酸性气体、不饱和烃、氧和一氧化碳，使氢在氧化铜上燃烧，使饱和烃铂丝上与空气中的氧燃烧，利用称重法来测定。该仪器虽然是操作简单，价格较便宜，但测定时精度不是很高，准确度取决于操作者的熟练程度，且测量数据不象LCD那么直观、清晰。 奥氏气体分析仪在应用上存在的不足主要有： 1）梳形管容积对分析结果有影响； 2）不能分析出Ar，不适宜用奥氏仪分析循环气，应逐步采用气相色谱仪； 3）奥氏仪进行动火分析测定时间长，有时存在一定误差，还必须注意化学反应的完全程度，否则读数不准误导生产。 2.微量硫分析仪 随着常温精脱硫新工艺的应用，象氮肥厂就很有必要配备微量硫分析仪，以确保联醇催化剂、氨合成催化剂的安全，为生产样气中各种微量形态硫的定性和定量检测提供了方便快捷的检测手段。 3.可燃气体测爆仪 用奥氏仪进行动火分析测定时间长，有时存在一定误差，因此建议选用可燃气体测爆仪。 4.工业气相色谱仪 工业气相色谱在煤气分析中应用最多，气体组分按H2、N2、CO和CO2的顺序依次被测定。此外该技术还可用于转炉炉气和烧结废气中此类组分的分析。近年来色谱分析仪得到推广，但是色谱分析仪需要对气体进行分离后再检测，很难实现实时在线。除了国内少数高炉仍采用该方法之外，工业气相色谱仪逐渐被质谱仪或红外分析系统代替。 5.工业气体质谱仪 质谱仪以物质离子的质荷比作为判据进行定性和定量分析。气体质谱仪通常采用电子轰击方式离子化，所有物质都有特征的解离方式。质谱仪的特点是分析速度极快、可同时分析的组分多，而且分析的精度很高。但质谱仪多成分和高速度的分析性能在高炉、烧结等工段应用的优势并不明显，也需要对气体进行分离后再检测，很难实现实时在线分析，仪器成本又很高。目前高精度的质谱仪主要还是依靠进口，其维修零备件也都要从国外进口，国内代理商响应大多缓慢，这对系统的投用率影响很大。还有，国内运行环境与国外有差异，仪器故障率也很高，维护相当频繁，维护费用也大。 6.其它 其它常用的还有电导仪、酸度计、分光光度计、含水测定仪等。二、常用过程分析仪器 1.微量气体分析仪 精炼气中微量(CO+ CO2)的测定是氮肥厂比较重要的分析项目，由于含量低(CO+CO2≤25×10-6)，有些场合气体含量甚至是ppb级的低含量，用手工方法难以测出其组分。 2.热导式分析仪 热导式分析仪是出现最早、种类较多且应用较广的一类在线分析仪，常用来自动测定混合气中H2、Ar、SO2等多种气体的体积分数。 3.氧分析仪 煤气中氧含量的在线分析常采用电化学式或者热磁式氧分析仪，其灵敏度高，还可设置报警装置，维修更换方便。 4.常量红外线气体分析仪 常量红外线煤气分析仪常用来连续测定各种混合气体中的CO、CO2、NH3、CH、H2、O2等含量，是在线分析仪中比较重要的一类。非分光红外（NDIR）气体分析仪作为一种快速、准确的气体分析技术，特别在连续污染物监测系统（CEMS）以及机动车尾气检测应用中十分普遍。国内NDIR气体分析仪的主要厂家大都采用国际上八十年代初的红外气体分析方法，如采用镍锘丝作为红外光源、采用电机机械调制红外光、采用薄膜电容微音器或InSb等作为传感器等。由于采用电机机械调制，仪器功耗大，且稳定性差，仪器造价也很高。同时采用薄膜电容微音器作为传感使得仪器对震动十分敏感，因此不适合便携测量。随着红外光源、传感器及电子技术的发展，NDIR红外气体传感器在国内外得到了迅速的发展。主要表现在无机械调制装置，采用新型红外传感器及电调制光源，在仪器电路上采用了低功耗嵌入式系统，使得仪器在体积、功耗、性能、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。 如现在市面上的煤气分析仪Gasboard-3100（在线型），采用国际领先的非分光红外气体分析技术，长寿命电化学传感技术，及基于MEMS的热导技术，可同时在线测量煤气、生物燃气的热值，以及CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等气体的体积浓度。煤气分析仪Gasboard-3100（在线型） 该仪器广泛应用于煤气工业过程气体中多组分气体体积浓度的测量，如氮肥厂、钢铁公司、煤气厂等煤气、半水煤气、变换气、原料气等。通过对测量气体参数变化情况的分析，以掌握这些成分的变化规律，从而实现对生产全程动态的监测。 “分析技术仪器化，分析仪器自动化”是主导发展方向。分析方法和技术是分析仪器的导向，定型的分析测试方法都需要转化为仪器装置。随着生产的不断发展，对分析的质量和性能要求也在不断提高，实验室分析仪已经不能适应连续自动化的生产监测和控制。分析仪器自动化除了要利用当前发展的电子技术和计算技术实现以外，还会要综合地利用正在热门化的嵌入式智能化平台技术、超微精密加工技术。过程分析仪正逐渐在我国中、小型企业普及，实时为企业生产提供动态控制和监测。来源：微信公众号@工业过程气体监测技术，转载请务必注明来源

煤的气化是我国煤化工工业的重要组成部分，特别是在石油资源日益紧张的条件下显得更加重要。煤气成分的检测分析是气化炉优化控制的前提，也是煤化工行业其他工序的重要参数。此外，高炉、转炉，焦炉以及玻璃，陶瓷等工业领域也经常需要进行煤气成分的检测。本文将详细介绍一种采用新型的电调制多组分红外气体分析方法，配合最新发展的MEMS 技术热导 TCD 气体传感器以及长寿命电化学 O2、H2S传感器开发的集成化多组分煤气分析仪Gasboard-3100的技术应用。希望对你从事煤气成分检测有所裨益。1红外线多组分气体分析上图为 ndir 红外气体分析原理图：以 CO2分析为例，红外光源发射出1-20um的红外光，通过一定长度的气室吸收后，经过一个4.26μm 波长的窄带滤光片后，由红外传感器监测透过4.26um 波长红外光的强度，以此表示 CO2气体的浓度，如果在探测器端放置一种具备四元的探测器，并配备四种不同波长的滤光片，如CO2、CO、CH4以及参考的滤光片，就可在一台仪器内完成对煤气成分中 CO2、CO、CH4的同时测量。煤气分析仪Gasboard-3100红外测量部分技术在一体化的四元探测器上安装有四个不同的滤光片（CO2、CO、CH4、参考），可实现对三种气体的同时测量（如下图）。 滤光片一体化四元红外探测器2MEMS 技术热导 tcd分析目前国内H2分析大都采用双铂丝热敏元件制成的热导元件，体积大精度低，传感器的死区（dead space）大。煤气分析仪Gasboard-3100采用了国际最新发展的基于MEMS技术的TCD气体传感器，只需要加上合适的电压就可以输出一个与浓度对应的毫伏级信号。3电化学氧气、硫化氢分析在煤气成分分析中，O2是一个安全参数，有些时候H2S 也是一个重要参数。煤气分析仪Gasboard-3100采用了一种长寿命（6年）的电化学 O2传感器和H2S 传感器，该传感器实际上是一种微型电流发生器，配合高精度的前置放大电路，直接输出与浓度对应的电压进入仪器测控系统。4多组分煤气分析仪特点煤气分析仪Gasboard-3100包括用于CO、CO2、CH4的 NDIR 红外气体探测器，测量 H2的TCD热到探测器，O2、H2S 探测器；ADUC842测控系统及软件； ICD、键盘、打印机、气泵、以及报警等外部装置。电调制红外光源传统的红外气体分析仪采用连续红外热辐射型光源，如镍锘丝、硅碳棒等红外加热元件,其发出红外光的波长在2～15μｍ之间，由于其热容量大，通常采用切光片对光源进行调制。因此需要一个同步电机带动切光片旋转，其缺点在于存在机械转动。抗振性差，攻耗大，不适合于便携设备。其次为保证调制的频率，还需要严格同步的电机以及驱动电路，使得系统复杂化，成本也大大增加。煤气分析仪Gasboard-3100采用了国际上最新研制的一种类金刚石镀膜红外光源。该光源采用导电不定型碳（CAC）多层镀膜技术，热容量很低，因此升降温速度很快，其调制频率最高可以达到200HZ，新型电调制光源的使用，使得红外气体分析技术在仪器体积、成本、性能等方面都有实质性的提高。气体干扰校正从原理上讲，CO，CO2，CH4之间由于采用了特征波长，彼此测量间没有相互干扰，但是由于受当前滤光片生产工艺的限制，滤光片具有一定的带宽，CO 与CO2，以及 CO2与参考通道之间具有一定的干扰,因此成分之间具有一定的干扰，如果不加以校准，测量的误差将达到10% 以上，很难达到工业应用的要求，如按照单一标准气体 CO2标定后，如果通入不含CO2的70%的 CO进入仪器，CO2读数将达到7%左右。为了消除红外分析气体之间的相互干扰，煤气分析仪Gasboard-3100设置了10点标定程序，采用计算机算法得到了气体干扰校正方法，通过该方法的使用，可使CO、CO2、CH4的精度达到2%以上。研究表明，采用以往单一组分红外气体分析仪组成的煤气分析系统，如果直接采用测量读数，将可能得到不准确的测量结果。同时，煤气成分中的CO、CH4、N2、O2对 H2的测量准确性影响不大，主要是CO2的影响。通过大量实践证明，CO2对H2的影响是线性的，每1%含量的CO2将降低 H2含量为0.08%, 如果没有 CO2数据的校准，当CO2含量达到40%，则H2的误差将超过3%。这也充分说明，要想得到准确的煤气成分分析结果，各组分必须同时测量。测量流量控制虽然红外以及电化学气体分析在一定程度上受测量流量影响较少，但是对于 TCD 热导H2分析来说，气体流量的稳定直接关系到 H2的测量精度。为了保证测量流量的稳定，煤气分析仪Gasboard-3100采用了微型的柱塞气泵，将测量气体压缩到0.2mPa, 通过气体稳压和稳流阀后进入气体分析仪，这样可以将整个气体的测量流量维持在1L/min。流量的稳定在一定程度上，也提高了红外以及电化学气体测量的精度和稳定性。通过以上技术的采用，多组分煤气分析仪可以实现以下组分和精度的测量（表1），并已经应用在包括高炉、转炉、煤气发生炉等工业现场，取得了良好的成绩。表1：多组分煤气分析仪技术参数结论（1）通过采用新型电调制红外光源，省却了以往红外气体分析仪器复杂和昂贵的电机调制系统,大大降低了系统成本和功耗。实现了CO、CO2、CH4的同时测量。（2）通过采用MEMS 技术的 TCD 热导，以及长寿命的 O2、H2S 电化学气体传感器与红外气体测量的组分，实现了煤气多组分的同时在线测量。（3）红外测量组分间由于受滤光片带宽的限制，存在一定的相互干扰，通过计算机校正算法可以将组分的测量精度提高到2%以上，这也说明，以往单一组分的红外气体分析仪直接用于煤气分析，很可能造成测量数据不准确。（4）TCD 热导 H2分析必须进行 CO2气体的校准，否则将可能造成超过3%的误差。因此如果仅仅采用单一H2分析仪而没有其他气体气体的校准，以往组合式的煤气成分监测系统很可能得不到准确的测量数据。

第27届中国国际测量控制与仪器仪表展览会（MICONEX 2016，简称多国仪器仪表展）日前在北京国际展览中心圆满闭幕。 在展会同期举办的2016中国仪器仪表学会“科学技术奖”颁奖盛典上，由我司自主研发生产的红外煤气分析仪一举斩获中国仪器仪表学会“优秀产品奖”，再次成为业界瞩目的焦点。 优秀产品奖颁奖现场 中国仪器仪表学会“科学技术奖”是经国家科技部批准，在国家科技奖励主管部门注册，经国家科学技术奖励工作办公室颁证，由中国仪器仪表学会设立的面向全国仪器仪表领域的综合性奖项，旨在表彰在仪器仪表科技工作中做出突出贡献的单位和个人，鼓励自主创新、团结协作，促进科学研究、技术开发与社会发展密切结合，促进科技成果转化，提高我国仪器仪表的综合实力和水平，在业内享有极高的声誉。 此次代表我司获奖的红外煤气分析仪产品，是一款针对煤炭、生物质气化热解转化气体成分快速测量的仪器，产品家族包含Gasboard-3100（在线型）和Gasboard-3100 P（便携型）两个型号。采用国际领先的NDIR非分光红外技术和基于MEMS的TCD热导技术，软硬件配置先进，精度高、性能稳定且功能强大，目前在钢铁、化工、煤气化、生物质气化裂解等领域都有着极为广泛的应用。 四方仪器是武汉四方光电科技有限公司旗下的全资子公司，肩负着气体成分流量仪器仪表业务相关的研发与市场销售工作，包括环境监测系统生产销售项目、工业过程分析系统生产销售项目、分析仪器生产销售项目、仪器仪表研发中心项目等。 秉承“把握关键技术，实现产业创新”的发展理念，以自主知识产权的传感器技术为依托，四方仪器将继续在气体分析仪器仪表的研发、生产、销售及行业监测解决方案等领域持续创新，推动行业发展。查看颁奖详情:2016年中国仪器仪表学会“科学技术奖”颁奖仪式举办

国内外对焦炉煤气的脱硫工艺分为正压脱硫和负压脱硫二种。某公司焦炉煤气净化一开始采用HPF正压脱硫工艺，但脱硫效率低，且正压脱硫需将煤气冷却，送入脱硫塔进行脱硫、脱氰，经过脱硫后，煤气进入硫铵单元，又需对煤气进行预热，煤气经过冷却、预热存在较大的能源浪费，不利于节能降耗生产，对此该公司将正压脱硫工艺改为负压脱硫工艺，采用红外气体分析仪（防爆型）Gasboard-3500对脱硫效果进行监测，项目运行3年来，脱硫效率提高，节能效果显著，具有良好的经济效益和环保效益。 一、正、负压脱硫工艺对比1、正压脱硫工艺 从鼓风机来的约55～60℃的煤气，先进入预冷塔，用循环水冷却至30℃左右，然后进入脱硫塔。预冷塔用冷却水自成循环系统，从塔底排出的热水经循环泵送往冷却器，用循环冷却水换热后进入预冷塔顶部喷洒用于冷却煤气，预冷循环水定期进行排污，送往机械化澄清槽，同时往循环系统中加入剩余氨水予以补充。 从预冷塔来的煤气进入脱硫塔底部与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触，脱除H2S、HCN后由塔顶溢出去往硫铵单元。 从脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入反应槽，再由脱硫液循环泵送出，一部分经过冷却器冷却后与另一部分未冷却液体混合后经预混喷嘴送入再生塔底部，同时在再生塔底部鼓入压缩空气，使脱硫液在塔内得以再生，再生后的脱硫液于塔上部经液位调节器流至脱硫塔循环喷洒使用，上浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽，产生的硫泡沫用泵送至离心机离心分离，滤液返回反应槽，硫膏装袋后外销。 脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫反应槽加入脱硫液循环系统。 2、负压脱硫工艺 电捕来的约25℃煤气进入填料脱硫塔底部，与塔顶喷洒下来的再生溶液逆向接触，吸收煤气中的H2S和HCN（同时吸收煤气中的NH3，以补充脱硫液中的碱源）。脱硫后煤气进入鼓风机单元。脱硫塔底吸收了H2S、HCN的循环液，经脱硫液泵进入再生塔底预混喷嘴（脱硫液温度高时，部分进入板框式换热器进行冷却），与压缩空气剧烈混合，形成微小气泡后进入再生塔底部，沿再生塔上升过程中，在催化剂作用下氧化再生。再生后的脱硫液于再生塔上部经液位调节器进入U型管后，进入脱硫塔顶分布器，循环喷淋煤气。 上浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽，产生的硫泡沫用泵送至板框式压滤机，滤液进入放空槽后，由放空槽自吸泵送至脱硫塔底继续循环使用，硫膏装袋后外销。脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫塔底，加入脱硫液循环系统。 3、正、负压脱硫运行指标对比 在同等煤气发生量情况下，采用红外气体分析仪（防爆型）Gasboard-3500对正负压脱硫工艺的脱硫效果进行对比监测，再综合脱硫工艺各方面运行参数，可得出正压脱硫与负压脱硫运行指标如下。 由上表可知，负压脱硫较正压脱硫，脱硫塔入口煤气温度降低了6℃，脱硫液温度降低了5.5℃，脱硫液温度的降低，有利于挥发氨（游离氨）浓度的提高，挥发氨浓度提高了5.2g/L；副盐浓度由300g/L以上降低至250g/L以下，降低了52.8g/L，副盐浓度的降低有利于脱硫效率的提高，脱硫效率由86.3%提高至99.0%，提高了12.7%。 二、正、负脱硫工艺特点对比1、 温度变化 正压脱硫位于鼓风机后，进入脱硫工段的煤气温度约55～60℃，而脱硫反应适宜温度为25～35℃左右，脱硫工段后为硫铵工段，而硫铵工段适宜吸收反应温度为50～55℃，因此煤气经正压脱硫进入硫铵工段需对煤气现冷却再加热，存在较大的能源浪费。 负压脱硫位于电捕后，鼓风机前，进入脱硫工段的煤气约25℃，满足脱硫吸收、再生要求，而经过风机后的煤气直接进入硫铵工段，避免了对煤气冷却和预热，温度变化梯度更加合理，节约了冷能和热能，降低了系统能耗。 2、游离氨浓度 HPF法脱硫是以氨为碱源的湿法氧化脱硫，吸收过程为化学反应，即通过吸收煤气中的氨（或外加氨水），增加氨的浓度提高对硫化氢、氰化氢等物质吸收效率，脱硫液中游离氨的浓度越高越有利于脱硫反应。 正压脱硫经过预冷后煤气温度一般在30℃左右，负压脱硫煤气温度为25℃左右，其脱硫液温度较正压降低5℃左右，脱硫液温度低有利于氨的吸收、溶解，同时避免了正压条件下预冷喷洒液的直接接触吸收煤气中的氨。因此，负压脱硫工艺有效提高了游离氨（挥发氨）浓度，游离氨浓度由正压脱硫的4～6g/L提高至负压脱硫的10～12g/L，达到较高的吸收效率，进而提高了脱硫效率。 3、设备投资 负压脱硫与正压脱硫设备上相比，脱硫工段不再用预冷塔及其配套的循环喷洒泵、换热器等设备，硫铵工段不再用预热器，节约大量设备投资，占地面积减少近80m2。 负压脱硫根据工艺特点，不用反应槽，节省两个约150m3的反应槽，占地面积减少约120m2。 4、环保效益 负压脱硫再生尾气回收至煤气系统内，减轻对大气污染的同时，尾气中的氧气、氨气等有效组分进入脱硫吸收塔内，参与脱硫吸收、解离反应，进一步增强了脱硫效率。 三、负压脱硫经济经济效益 负压脱硫较正压脱硫减少预冷塔、预冷喷洒泵、预冷换热器、反应槽等设备；减少煤气冷却消耗循环冷却水量150m3/h；节省硫铵预热器蒸汽量1t/h（冬季）。因此负压脱硫较正压脱硫节省成本为： 1）降低循环消耗成本：节约循环水量为150m3/h，按0.5元/m3、年运行360天计，则年节约循环冷却水成本为150×24×360×0.5=64.8万元。2）降低蒸汽消耗：节约蒸汽量为1t/h，蒸汽按150元/t、冬季按120天计，则年节约蒸汽消耗成本为1×24×120×150=43.2万元。 3）降低设备投资成本：减少预冷塔、循环泵、换热器、反应槽等设备及工程投资费用约500万元。按设备折旧费用计，年降低投资费用50万元。 则年降低成本为：64.8+43.2+50=158万元。另外，脱硫效率的提高，降低了脱硫后煤气中硫化氢含量，进一步降低燃烧时二氧化硫排放量，环保效益显著。 四、结论 1、负压脱硫较正压脱硫减少预冷系统、反应槽等设备，投资费用低，占地面积小，操作简便。 2、负压脱硫较正压脱硫较好地利用了煤气温度变化梯度，避免煤气经过冷却再加热，降低了循环冷却水及蒸汽消耗成本，经济效益显著。 3、负压脱硫入口煤气温度、脱硫液温度较正压脱硫降低约5℃，挥发氨浓度提高至10g/L以上，提高了对硫化氢的吸收，进而提高了脱硫效率。 4、负压脱硫再生尾气全部并入煤气负压系统，实现了脱硫尾气“零”排放，改善了工作环境，降低了大气污染。 5、负压脱硫较正压脱硫效率显著提高，降低了煤气中硫化氢含量，进而减少燃烧时二氧化硫的排放量，具有显著的环保效益。（来源：微信公众号@工业过程气体监测技术）

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。 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，本文将结合Gasboard-3100在不同领域的实际应用，帮助大家更好的了解煤气分析仪在煤气化行业应用优势。煤气分析仪（在线型）Gasboard-3100 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：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精确控制加热温度，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。Gasboard-3100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。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。Gasboard-3100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。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。Gasboard-3100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。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。Gasboard-3100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。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。Gasboard-3100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，Gasboard-3100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，以达到效益最大化，有助于提升产业技术水平。 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。Gasboard-3100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。（欢迎转载，转载请注明来源：工业过程气体监测技术）

煤气作为钢铁、有色、化工、新能源等工业领域重要的能源载体，为了有效、安全、合理地利用，其成分、热值及氧含量等各种参数监测具有至关重要的意义。下文将与大家分享云南一化工企业高炉煤气在线监测项目，阐述其气体分析技术方案及其对企业的价值。 方案概述 在企业生产过程中，科学高效利用发生炉煤气，可助推集团实现提产增效，在节能降耗上能创造良好的经济效益和社会效益。 该企业使用的在线气体分析系统Gasboard-9021是专门针对发生炉煤气含尘、含湿、含焦油的特定工况而设计的，由预处理单元、控制单元、分析单元三部分构成，采用PLC程序控制，自动完成水洗器换水、采样、故障处理等操作，可实现24小时无人值守，保证系统长期稳定、准确、连续自动在线运行。 系统原型：在线气体分析系统Gasboard-9021 系统分析单元采用煤气分析仪Gasboard-3100，用于在线测量煤气中CO、CO2、CH4、CnHm、H2、O2等气体浓度，并实时计算煤气热值，从而帮助企业提高发生炉煤气利用效率，达到节能降耗、保证安全生的目的。 此外，该系统可通过多种接口将测量数据传输到上级集中控制系统，为实现远程监测、调整现场工艺提供实时依据。技术方案 预处理单元：采用先进水洗器、一级活性炭过滤器、气水分离器、电子冷凝器除去样气中的粉尘、焦油、水分等诸多杂质，为分析仪表提供洁净样气，同时具备可再生能力，保证系统运行稳定。 控制单元：采用SIEMENS PLC作为核心控制元件，OMRON中间继电器作为输出元件，控制系统自动运行。 分析单元：我司自主研发的煤气分析仪Gasboard-3100，用于在线测量煤气中CO、CO2、CH4、CnHm、H2、O2等气体浓度并自动计算热值，具有在线动态补偿功能，能有效消除CO、CO2、CH4气体对H2检测的影响。 其它：配备校准装置，包含标准气体、减压阀、校准管线和接头等。 方案价值 该企业使用在线气体分析系统Gasboard-9021，同时在线监测CO、CO2、H2、CH4、O2及热值，帮助操作人员实时控制炉膛中的CO、CO2 含量及其分布，并据此控制进风和布料工艺, 实现了保护炉体、降低焦铁比例、降低能耗的目的。此外，通过对H2的测量，能够有效的判断炉膛是否存在漏水现象。 整套设备具有技术方案先进、结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小 的优势，大幅减轻了企业人工成本。来源：微信公众号@工业过程气体监测技术，转载请务必注明来源

因入炉煤气资源丰富，且属于可被循环利用的废气，故煤气是气烧石灰窑最理想的燃料，如高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、电石尾气（煤气）、发生炉煤气等。由于气烧石灰窑的煅烧温度，关系到石灰质量，煅烧温度又与入炉煤气的热值直接相关，同时入炉煤气热值高、火焰短等因素易造成石灰窑的过烧或生烧现象，所以必须对入炉煤气的热值进行分析，以便现场工作人员根据实际工况调节窑内煅烧温度，提高气烧石灰窑的生产效率与企业经济效益。煤气分析仪（在线型）Gasboard-3100 煤气中贡献热值的气体有CO、CH4、CnHm和H2，所以在实际生产过程中，企业多采用在线煤气成分及热值分析仪对入炉煤气浓度进行实时在线测量，并根据成分浓度计算得出煤气的热值。由四方仪器自控系统有限公司研发推出的煤气分析仪（在线型）Gasboard-3100采用将自主知识产权的红外气体传感器与基于MEMS技术的热导传感器、电化学O2传感器相结合的方法，以消除气体间的相互干扰和外界因素对测量结果的影响，实现对煤气中CO、CO2、CH4、CnHm、H2及O2多组分的同时测量，并根据组分浓度计算得出准确度高的煤气热值，可替代燃烧法热值仪。一、CO、O2、CO2、CH4对H2的干扰校正 从上表可以看出，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，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浓度，需对H2浓度进行CO2、CH4的浓度校正。 此外，对于检测H2的热导测量通道，实验证明，煤气成分中CO、O2对H2的测量准确性影响不大，主要是CO2、CH4的影响。Gasboard-3100可对煤气中的各组分进行分析测量，并将各组分间的相互影响进行浓度校正和补偿，最大限度的减小煤气中CO、O2、CO2、CH4对H2的影响，保证H2浓度测量的准确性。二、控制流量波动对H2测量的影响 由于热导传感器的基本原理是通过对气体流动带走的热量计算进行换算，如果采用直接流通式的热导检测池，很难控制气流，从而影响H2浓度的准确测量；且目前国内对H2浓度的分析大都采用双铂丝热敏元件制成的热导元件，体积大，精度低，传感器死区大。Gasboard-3100配置了基于MEMS技术的热导传感器，采用了旁流扩散式的热导检测池，流量在0.3~1.5L/min的范围内波动对热导传感器的测量无影响，可有效减少因流量波动对H2浓度测量结果的影响。旁流扩散式的热导检测池三、CnHm浓度测量，保证热值测量准确性 在煤气成份中，特别是焦炉煤气，除CH4外，还含有CnHm。现市面上大多数红外分析仪仅以CH4为测量对象，并以此来计算煤气热值。而Gasboard-3100除对CH4浓度进行测量外，同时还可测量CnHm浓度（如C3H8），将CH4与CnHm的浓度折合成碳氢化合物的总量，以此计算得出煤气热值，保证入炉煤气热值测量的准确性。四、CnHm与CH4干扰的浓度修正甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的红外吸收光谱 根据红外吸收原理，在甲烷特征波长3.3um左右，甲烷与乙烷等碳氢化合物有吸收干扰，从而导致热值测试不准。对此，Gasboard-3100在软件上进行了升级，产品采用abc系数修正算法，预先在软件运算过程中插入CnHm与CH4的浓度修正系数，修正CnHm与CH4的相互干扰，确保测量结果的准确性。五、单光源、双光束减小零点与量程漂移 为减少因为光源不稳定以及电子元器件老化造成的零点和量程漂移，Gasboard-3100内置了自动调零装置，可实现对仪器零点的自动标定，以减小零点漂移，相应减小量程漂移。同时，Gasboard-3100基于NDIR气体分析技术，采用单光源双光束法对煤气中不同波长的组分进行测量。光源经过两个不同波长的滤光片，进行滤光处理，得到两个不同波长的信号：检测信号与参考信号。检测信号与参考信号的强度之比与光源强度的波动及电子元器件的老化等因素无关，这样就最大限度的减小了光源不稳定及电子元器件老化造成的零点、量程漂移，从而保障了仪器测量的准确性与稳定性。单光源、双光束技术原理图 高准确度的煤气热值有利于正确指导工作人员调节现场工况，保证石灰窑炉的煅烧温度，既能提高出炉石灰的质量，又可合理使用回收煤气，真正地实现节能降耗，提高企业经济效益。作为武汉四方光电旗下的全资子公司，四方仪器始终秉承“把握关键技术，实现产业创新”的发展理念，以自主知识产权的传感器核心技术为依托，致力于煤气分析仪器的研发创新、生产及销售，为我国煤气能源的高效利用提供更加合理、有效的行业解决方案。来源：微信公众号@工业过程气体监测技术，转载请务必注明来源

目前，世界钢铁制造采用的炼钢方式主要有转炉炼钢和电炉炼钢两种。其中，相比转炉炼钢，电炉炼钢具有工序短、投资省、建设快、节能减排效果突出等优势。据测算，炼钢使用1吨废钢，可减少1.7吨精矿的消耗，比使用生铁节省60%能源、40%新水，可减少排放废气 86%、废水 76%、废渣 72%、固体排放物（含矿山部分的废石和尾矿）97%。电炉炼钢主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫效率很高。同时，电炉炼钢多用于生产优质碳素结构钢、工具钢和合金钢，这类钢材质量优良、性能均匀；在相同含碳量时，电炉钢的强度和塑性优于平炉钢。且电炉炼钢用相近钢种废钢为主要原料，也有用海绵铁代替部分废钢；通过加入铁合金来调整化学成分、合金元素含量。电炉炼钢过程中将产生大量电炉煤气，电炉煤气中含有CO、H2、CH4及其他碳氢化合物等可燃气体成分和潜热。由于电炉煤气中的CO含量高达60%，热值高，属于洁净能源，充分利用该资源势在必行。近年来因能源价格上涨，煤炭价格涨幅较大，燃煤成本占热电成本构成比例已达70%~80%，因此，将矿热炉冶炼过程中烟气净化回收的煤气用于热电厂掺烧煤粉发电，既能节能环保，又能提高经济效益。典型工况条件如下：某客户是华南和西南地区的钢铁联合企业，拥有2650m3高炉、150吨转炉、360m2烧结机、6m焦炉、1550mm和1250mm冷轧板带生产线、2032mm和1450mm热轧板带生产线、2800mm中厚板生产线、高速线材及连轧棒材生产线、连轧中型生产线等一批先进工艺装备，主导产品为冷轧卷板、热轧卷板、中厚板、带肋钢筋、高速线材、圆棒材、中型材等。* 过程分析挑战性该应用测量氧气含量采用电化学氧传感器，配置样品预处理系统；由于过程气中的SO2，CH4等背景气干扰，存在测量值误差及波动范围很大，传感器寿命短，预处理系统维护量大，备品配件消耗量大且响应时间慢等缺点。该工艺流程测量点位于电炉上的煤气回收管线，过程气具有温度高、粉尘含量高且具有一定腐蚀性等特点。* 梅特勒托利多解决方案为适应高温、高粉尘恶劣工况条件，采用取样过程分析的解决方案，GPro500激光氧气分析取样池的解决方案，具有取样池体积小、响应速度快、系统结构紧凑、测量稳定性及精度高、备品备件消耗低等特点。* 选型配置：GPro500取样池探头+M400Type3采用激光在线取样池，实现在线激光氧分析，可以实时、快速、准确测量过程气体中的氧含量，保障生产过程安全及效率。与传统取样式电化学氧分析仪系统相比，具有独特技术优势：GPro500在线激光氧分析仪凭借产品的技术先进性，灵活的过程连接方式，响应速度快，测量准确及可靠性，运行成本低，在炼钢炼铁行业得到广泛应用，并通过实际现场应用检验，运行稳定、可靠，积累了丰富的行业应用经验。* 部分图片来源于网络

甲醇合成的原料主要是气化煤气、焦炉煤气、天然气等，经过净化(变换,脱硫,脱碳)，然后调整其压力进合成塔,出来后冷却,然后在经过醇分进精馏塔提纯。在线分析仪器的主要用量在煤气化工段，而对于净化和合成工段所使用的仪器数量较少。针对相同制煤气工艺而言，甲醇工艺所需要的分析仪器数量要少于合成氨工艺。煤气化技术是发展煤基化学品(如甲醇,氨、二甲醚),煤基液体燃料,先进的IGCC发电技术,多联产系统,制氢,燃料电池,直接还原炼铁等过程工业的基础,是这些行业的共性技术,关键技术和龙头技术,可以说是工业领域许多行业发展的“引擎”。航天炉煤气化工艺主要技术路线:干煤粉作原料,采用激冷流程,主要特点是技术先进,具有较高的热效率(可达95%),碳转化率高(可达99%) 气化炉为水冷壁结构结构,气化温度能到1500-1700℃的高温 对煤种要求低,可实现原料本地化 拥有自主知识产权 关键设备全部国产化,投资少,生产成本低。（图源网络，侵删）不同的设计院、以上数据有差异

p　　3月4日，全国人大代表、中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)研究员、中国科学院院士包信和透露了这一最新研究成果——中国煤制气里程碑式重大突破“高效低耗”。据了解，预计到2020年，中国煤制天然气产能规划达到500亿立方米，占国内天然气供应量的12.5%。2014年中国实现煤制气年产能为27亿立方米/年。/ppbr//pp　　据悉，包信和院士(现任复旦大学常务副校长、教授)和潘秀莲研究员领导的团队在煤气化直接制烯烃研究中获得重大突破，颠覆了90多年来煤化工一直沿袭的费托路线(简称为F-T)，他们摒弃了高水耗和高能耗的水煤气变换制氢过程，创造性地直接采用煤气化产生的合成气(纯化后CO和H2的混合气体)，在一种新型复合催化剂的作用下，高选择性地一步反应获得低碳烯烃，破解了传统煤化工催化反应中活性与选择性此长彼消的“跷跷板”难题，为高效催化剂和催化反应过程的设计提供了指南。这项成果被业界誉为“煤转化领域里程碑式的重大突破”。就在前几天，国际权威的《自然》杂志确认这一项中国科技的重大突破。br//pp　　3月4日，在北京出席全国“两会”的包信和院士在中科院物理所介绍成果。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/5f196e65-0eaf-4b08-917d-1bd88e886631.jpg" title="1457257533411.jpg" width="600" height="441" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 441px "//pp　　烯烃是现代工业最重要的原材料之一。我国的烯烃主要由石油炼制获得，成本和环境压力很大,煤化工替代石油化工也是我国近年探索的一种能源发展的新路径。/pp　　该研究成果于3月4日在美国《科学》(Science)杂志上发表，过程已申报中国发明专利和国际PCT专利。《科学》杂志同期刊发了以“令人惊奇的选择性”(Surprised by Selectivity)为题的专家评述文章，认为该过程未来在工业上将具有巨大的竞争力。/pp　　1923年，由德国科学家Fischer(费舍尔)和Tropsch(托普希)发明了煤经合成气生产高碳化学品和液体燃料的费-托过程。尽管该过程并不完美，除产生大量的二氧化碳以外，还消耗大量的水，且产物选择性差，后续处理消耗大量的能量，然而国际能源和化工界却一直认为该过程不可替代。/pp　　如今，这一过程被中科院大连化物所的研究人员颠覆——他们摒弃了高水耗和高能耗的水煤气变换制氢过程，直接采用煤气化产生的混合气体(经纯化)，高选择性地获得低碳烯烃。当CO单程转化率为17%时，低碳烃类产物的选择性达到94%，其中低碳烯烃(乙烯、丙烯和丁烯)的选择性大于80%。打破了传统费-托合成过程低碳烯烃的选择性最高为58%的极限(SF极限)。/pp　　传统的费-托(F-T)过程采用金属(还原态)作催化剂。CO分子在金属催化剂表面被活化解离成C原子和O原子，C原子和O原子与吸附在催化剂表面的氢发生反应，形成亚甲基(CH2)中间体，同时放出水分子。亚甲基中间体通过迁移插入反应，在催化剂表面进行自由聚合，生成含不同碳原子数(从一到三十，有时甚至到上百个碳原子)的烃类产物。整个反应烃类产物碳原子数分布广，目标产物的选择性低。同时，这一过程需要消耗大量氢气来移去金属催化剂表面CO解离生成的O原子，而这些宝贵的氢气是通过水煤气变换(CO+H2O H2+CO2)获得的，水煤气变换过程是一个高能耗的过程，还要释放出大量CO2。/pp　　大连化物所研究人员创制的过程采用部分还原的复合氧化物作催化剂，CO分子在催化剂氧缺陷位上吸附并解离，气相氢分子选择性地与解离生成的C原子反应生成亚甲基自由基，而催化剂表面CO解离生成的氧原子倾向于与另一个CO反应，形成CO2。与传统的F-T过程不同，在氧缺陷位产生的亚甲基自由基，不在催化剂表面停留或发生表面聚合反应，而是迅速进入分子筛孔道，在孔道限域环境中进行择形偶联反应，定向生成低碳烯烃，大大提高了产物的选择性。通过对分子筛孔道和酸性质的调控，可以实现产物分子的可控调变。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/9752c9ec-0fcb-459d-9433-b7878fab0c71.jpg" title="1457257533334.jpg"//pp　　这一突破，通过以CO替代H2来消除烃类形成中多余的氧原子，在反应不改变CO2总排放的情况下，摒弃了高耗能和高耗水的水煤气变换反应，从原理上开创了一条低耗水(结构上没有水循环)进行煤转化的新途径，成功地回答了李克强总理一直关心的“能不能不用水或少用水进行煤化工”的问题。/pp　　同时，包信和院士的团队通过创造性将氧化物催化剂与分子筛复合，巧妙地实现了CO活化和中间体偶联等两种催化活性中心的有效分离，把传统费托技术上“漫无目的、无拘无束”生长的“自由基”控制在一个“笼子”(分子筛)里，通过限制其行为，使其最终变成我们想要的目标产物(低碳烯烃)。破解了传统催化反应中活性与选择性此长彼消的“跷跷板”难题，为高效催化剂和催化反应过程的设计提供了指南。/pp　　包信和院士团队的新发明的过程除了节水和在工艺上降低CO2排放(缩短流程、降低能耗)外，还具有很高的经济效益。据中国石化工程建设有限公司(SEI)初步评估，在现有的条件下，该过程的内部收益率(IRR)可达14%以上。/pp　　“科技要为‘能源革命’提供支撑。”包信和表示，国内外多家化学公司都非常感兴趣该过程的进一步应用推广。经认真评估和协商，目前大连化物所已与国内重要化工企业和国外著名化学公司达成初步协议，着手在催化剂制备和工艺过程开发等方面共同合作，力争尽快实现工业示范和产业化，努力将这一原创性成果转变为真正的生产力。/pp　　当从事费托过程制烯烃(FTTO)研究二十多年的德国BASF公司专家Schwab博士了解到这一过程的基本情况后，沮丧地说：“这个点子为什么不是我们先想到的?”包信和院士不无自豪地回答道：“你们想到的点子已经很多了，也该轮到我们了”。/pp　　说这话的底气来自于一个优秀的研究团队几十年的坚守和中国日益提高的科技研究能力的支撑：仅仅这一项研究，该团队就耗费了九年多的时间，并与国内包括合肥同步辐射光源在内的多家科研单位合作，使用了多种自主研制的高端研究装置。在这期间，团队除了申报了多件中国发明专利和国际PCT专利以外，没有公开发表一篇相关研究的文章。/pp　　相关项目的研究得到了国家自然科学基金委员会、科学技术部和中国科学院战略性先导科技专项的资助。/ppbr//p

基于公司自主开发的NDIR红外气体分析仪器，配合最新开发的TCD热导H2分析技术。武汉四方光电科技有限公司开发成功完整的煤气在线监测系统。该系统包括样品取样、预处理、反吹、气体分析、数据传输、数据库等先进技术。 该系统检测技术主要解决了一下主要难题：（1）CO/CO2的相互干扰。（2）CO2、CH4等对热导H2测量精度的影响。（3）取样气体流量对H2分析传感器的影响。该系统已经在我国大型钢铁公司得到应用。

焦炉煤气中含有氰化氢，氰化氢本身有剧毒，其水溶液腐蚀设备和管道，在系统中产生引起管道堵塞的铁盐，因此要进行脱除，并检测其具体含量。其检测标准为YB/T 4495-2015（焦炉煤气 氰化氢含量的测定 硝酸银滴定法）。原理是用氢氧化钾溶液吸收煤气中的氰化氢，加入醋酸镉溶液，使吸收液中的硫化物都形成难溶硫化镉沉淀过滤除去。在pH11条件下，用硝酸银标准溶液滴定，氰离子与硝酸银作用形成可溶性银氰络合离子，过量的银离子与试银灵指示剂反应，溶液由黄色变为橙红色即为终点，根据消耗硝酸银标准溶液的体积计算煤气中氰化氢含量。试验要先对硝酸银标准溶液进行标定（四次滴定），计算出其准确浓度：移取25.00mL氯化钠标准溶液各三份，加50mL水，加入3滴～4滴铬酸钾指示剂溶液，在不断摇动下，用硝酸银标准溶液滴定至溶液由黄色变为砖红色即为终点，记录滴定消耗体积。在标定的同时做空白试验。经计算确定了硝酸银标准溶液浓度后，再进行取样和测定（两次滴定，样品滴定和空白滴定）。标准中特别指出，所用的滴定管是5mL棕色微量滴定管，分度值要达到0.02mL。棕色滴定管，比一般的透明滴定管的观察、读数等更加困难，操控也需多加练习和足够的耐心。赫施曼的光能滴定器和电子滴定器，均有10、20、50mL三个规格，最小分度为0.01mL或0.001mL（电子滴定10mL），对于硝酸银这类需要避光的试剂，换用附带的棕色挡光板即可。均可实现抽提加液、手转/手按控制滴定速度、屏幕直接读数，可解决常规滴定管的三大难点：灌液慢、控速难，读数乱（不同人、不同位、不同次的凹液面读数均有可能出现偏差）。

p　　在内蒙古伊东集团东华能源公司中心化验室，记者见到分析仪器工程师董伟时，他正和几个徒弟拆装一台气相色谱仪，研究改进工艺的方法。一向不善言辞的他对自己的老本行——分析仪器的研发、应用与维修却能讲得头头是道。/pp　　“在化工企业干了30多年分析仪器应用、维修工作，一台仪器出了什么问题，我基本上一眼就能分辨出来。”/pp　　2013年9月，东华公司甲醇项目开车生产，董伟发现一台分析常量硫化氢的色谱仪出现异常，频谱图上水峰和硫化氢峰出现重叠，样气中大量水汽干扰了对硫化氢气体的分析，如果得不到准确的硫化氢数据，将严重影响甲醇生产。此时正是生产线升温还原的关键阶段，停车会造成巨大损失。凭着多年专业经验和知识储备，董伟迅速找出故障原因，在半小时内排除了干扰峰，测得正常数据，使生产得以顺利进行。/pp　　这是董伟来到东华公司应急处理的第一个分析仪器故障问题。此后，他在准格尔旗大路煤化工基地化工行业分析仪器应用、维修领域的专业水准逐步得到认可，成为行业屈指可数的全能专家之一。/pp　　“既懂电路又懂仪器成就了我应用研发的创新之路。”/pp　　从小就喜欢研究无线电的董伟，初中时就利用一些半导体元件自制过一台矿石收音机。1980年高中毕业的他没有参加高考，而是选择了自己喜欢的无线电专业自学深造。《无线电》《电子世界》等学术期刊成为他获取专业知识的重要途径，坚持订阅了20多年合订本《电子报》更是他生活中不可缺少的精神食粮。1986年，凭着多年的刻苦努力和专业积累，他在河北唐山一家化工厂参加工作，成为一名既懂电路又懂仪器的稀缺人才，厂里各类仪器仪表有了问题，都来找他解决，而他几乎从未“失手”。/pp　　2012年，在河北这家化工企业工作了20多年的董伟入职东华能源公司，这是一家位于鄂尔多斯市准格尔旗大路煤化工基地的化工企业，专业生产加工甲醇、硫酸、液氧液氮等产品。和大多数化工企业一样，中心实验室是最核心部门，从进料到出产再到产品检验，每个环节都少不了实验室的数据支撑。董伟带领团队潜心研究各类分析仪器的多功能开发、应用及维修，把老旧、报废仪器拆了装，装了又拆，一遍遍绘制电路图，研究仪器结构和运行原理，解决了企业生产运行中的一个又一个难题。同时，他和团队专注于化工企业实验室分析仪器的新功能开发、应用和技术改造，入职6年来开发出几十种实用、创新的应用功能，为企业降低成本、节能减排、科技进步贡献了智慧和心血，成为行业创新创效的标杆。/pp　　说起创新，最令董伟骄傲的一件分析仪器开发应用的典型案例，就是对安捷伦7820色谱仪的升级改造。/pp　　原来的色谱仪对水煤气、变换气、合成气等气体作分析时，每种样气出结果需要9分钟，像合成气一样有20多种气体组成的样气至少需要3小时分析完成。为提高分析效率，经过前期若干次实验，董伟将一台空分色谱仪大胆改造，增加控制阀和色谱柱，改造气路和电路，成功实现一机多用，可完成空分氧气纯度、水煤气、变换气、合成气等化工企业大部分常量气体分析，且每种样气出分析结果的时间缩短到5分30秒，提高了1倍工作效率。strong该项研发成果还荣获2017年度仪器信息网科学仪器网络原创作品大赛一等奖，在业界引起关注。/strong/pp　　从2012年至今，董伟研发的大大小小分析仪器相关应用有上百个，每年都有几项经典研发成果在国内权威原创比赛中获奖。不仅如此，他还热衷于研发简便、高效的色谱分析法，将一些在国标中或同行业单位也没有的分析项目和方法，利用化学实验室现有设备反复多次实验并最终成功创建。他的研发成果成为他在业界交流、提高技艺、推动技术创新的强大动力，他已成为行业中的佼佼者，用他娴熟的技能造福企业。/pp　　这些年，他的研发成果丰富且实用，经他手维修过的仪器设备不计其数。他不仅为本企业解决问题，还为同在大路煤化工基地的其他企业伸出援手，从不讲条件，义务服务、分文不取。同行们早已对其精湛的技艺和高尚的品格敬佩不已，他对自己淡泊名利的行为却不以为然：“解决问题已经成了我的职业习惯，帮助别人后的那种好心情是花多少钱也买不来的!”/pp　　“一件件技术创新成果都来源于对当前应用的不满，而解决问题的过程恰恰为改进和创新提供了借鉴。”55岁的董伟说。/p

近日，新奥煤气化国家重点实验室正式获得科技部批准，至此新奥集团已正式成为中国煤基能源领域最高研究水平的科研基地之一，同时为国内外煤清洁转化核心技术开发构建了技术研发平台。　　2009年2月科技部启动了第二批企业或改制科研院所申报国家重点实验室建设工作，在新奥董事局副主席、新奥科技CEO甘中学博士的带领下，公司成立了国家重点实验室申报领导小组，并邀请已有国家重点实验室单位的相关领导和技术人员来公司指导国家重点实验室的组建工作，经过交流与论证明确了实验室的研究方向和对国家能源保障、环境保护等方面的重要作用。　　未来建成的煤气化国家重点实验室将与国内外高校、科研院所进行广泛的技术交流，联合承担国家项目，并为煤气化核心技术的发展和集成创新提供科学指导和依据。它的建成和发展将对国家能源的基础研究和应用研究方面起到巨大的推动作用，为产业化示范打下坚实的基础。

仪器信息网讯 2011年11月9-10日，“第四届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2011)”在北京国际会议中心隆重召开。本次论坛吸引了600余名观众参加，50余家在线分析仪器厂商参展。本次论坛设有多个分会场，40余名来自石化、环保、食品等行业的专家学者做了报告。　　为让广大网友更有针对性的了解本次论坛报告的内容，仪器信息网根据报告的内容，对报告进行分类，并将报告内容整理成文，以飨读者。以下是本次论坛中众多专家学者针对“在线分析仪器在石油化工中的应用”所作报告的合集。中国石化工程建设公司 孙磊女士报告题目：石油化工在线分析仪的现状及发展　　孙磊女士在报告中介绍到在线分析仪表在石油化工领域的应用现状。在线分析仪表在石油化工装置中得到了广泛的应用，对石油化工企业的正常运行起到了非常大的作用。在线分析仪表投资高，约占仪表设备投资费用的9%-11%，但这些仪表因为采样处理设计不合理、分析仪表选型不合理、仪表维护费用昂贵、售后技术支持落后、高素质经验丰富的维护人员缺失等原因，其投用率却不到90%。　　孙磊女士也希望在线分析仪表生产企业在未来能严把设计关，规范分析仪系统的设计，促进在线分析仪表在石油化工行业中的应用。西门子(中国)有限公司 杨飞先生　　报告题目：MicroSAM——开创了过程分析仪器的新世界　　杨飞先生详细介绍了西门子的在线色谱MicroSAM的结构与技术特点、在各行业的应用等方面。　　在线色谱经历了从简单到复杂、再从复杂到简单的发展过程，未来在线色谱仍会朝着更简单的方向发展。西门子MicroSAM采用MEMS技术，实现了仪器的模块化，同时又可以根据用户的需求进行个性化的定制。由于该产品采用了串行多检测器技术，可达成零死体积、分析快速的分析优势，且使得在线色谱的维护更简单，甚至可以实现免维护。其与西门子的MAXUM互为补充，为用户提供最佳的解决方案。　　赛默飞世尔科技 Peter J Traynor先生　　报告题目：乙烯裂解炉的实时优化　　Peter J Traynor先生在报告中介绍了乙烯裂解炉运行面临的挑战以及扫描磁质谱在乙烯裂解炉运行优化中发挥的巨大作用。　　通过对乙烯裂解炉进行优化，可更好的控制裂解深度和选择性，确保经济效益高的气体组份能被输送到下游的分离和回收工段。扫描磁质谱运用到乙烯裂解炉的优化中，能提供超一流的精度，在合理的时间内扩展分析，具有较高的适用性。其相比于在线色谱具有很大的成本优势。　　中石化镇海炼化分公司 傅泽宏先生　　报告题目：激光分析仪在石化业硫磺回收SRU的应用　　傅泽宏先生在报告中详细介绍了激光分析仪的部件构成、性能优点及其在石化业的应用情况。　　原位测量必须解决三个问题，即不受背景气体交叉干扰，不受测量现场粉尘等颗粒物干扰，不受气体参数变化的影响。激光现场气体在线分析仪采用半导体激光器作为光源，全固态设计，无运动部件，无易损件，无周期性消耗替换。具有高灵敏度、高精度、高稳定度、快速响应(时间小于1秒)、容易安装、坚固耐用等优点。此类仪器已经在美国、欧洲、日本等全球50多个国家的石化行业得到广泛的使用。　　赛默飞世尔科技 Doug Frye先生　　报告题目：总硫分析仪在催化剂保护和燃料油调和过程中的应用　　Doug Frye 先生在报告中介绍了总硫分析的必要性及主要的分析方法。硫元素广泛应用于化工等诸多产业中，但是基于产品质量和催化剂保护等原因，监测装置进料和产品中总硫的含量已成为每一个企业和整个社会关注的重点。其中脉冲紫外荧光法是今天最受欢迎的总硫测量方法。　　赛默飞世尔科技(Thermo Fisher)提供的SOLA II在线总硫分析仪，采用热裂解工艺和脉冲紫外荧光检测器测量总硫有非常宽的动态测量范围和优异重复性，能够同时检测脱硫装置进料和产品种的总硫含量。SOLA II以其卓越的品质和性能，众多经过验证的业绩，为石化、化工、制药等行业提供了完美的解决方案。　　石油化工科学研究院 许玉棚先生　　报告题目：在线近红外光谱分析技术在混合生产过程中的应用　　许玉棚先生在报告中主要介绍了在线近红外光谱技术在石油化工等行业的混合加工过程的应用情况，并给出了我国在近红外光谱分析技术研发方面的一些建议。　　从分析应用角度来看，我国当务之急仍是高性能近红外光谱仪器的研发，包括专用测量附件，例如用于固体测量的积分球等，并根据相关技术的发展不断提升仪器的性能指标和附件的可用性。从仪器的分光原理来看，傅里叶型的近红外光谱仪具有较为明显的优势，主要体现在波长的准确性和重复性上，这是保证仪器长期稳定性和仪器之间一致性的基本条件。对于在线近红外光谱产品，需要组建专业化的公司，针对不同的应用对象，研发高性能的取样与预处理系统，与光谱仪和化学计量学软件集成，形成完整成套的分析技术。在这一方向上尚有大量的工作要做，随着我国工业管理水平的提高，其应用推广前景也是诱人的。　　横河电机(中国)有限公司 王继富高工　　报告题目：GC8000在线色谱仪在石油化工中的应用　　王继富高工在报告中主要介绍了工业色谱仪家族的最新成员GC8000的特点和及应用方面的内容。GC8000具有独特的GCM(GC单元)概念使多柱箱更加灵活 12.1英寸彩色触屏使操作更像平板电脑 采用以前色谱仪验证过的硬件技术确保其可靠性更好 虚拟技术员软件可以预测维护功能减少意外停机时间。　　最后，报告中还谈到了GC8000在天然气、甲醇合成、乙烯装置等方面的应用。　　中沙(天津)石化有限公司 柴明举先生　　报告题目：PH计预处理系统在裂解装置上的应用　　柴明举先生介绍了他所在的企业乙烯装置裂解炉PH计预处理系统的问题，针对高压汽包水质样品高温、高压的情况下进行了相应的改造。此改造达到了预期效果，样品经过新增换热器和原换热器两级降温后，满足了PH计的使用条件，既提高了仪表可靠性，又保证了样品分析数据的实时性，使之可以长周期运行，降低了日常维护成本以及维护量，为工艺的平稳生产提供了可靠的保障，同时也为相关设备、机组的腐蚀情况提供了参照。　　通力分析自控技术有限公司 罗海涛先生　　报告题目：石油炼制过程在线分析的意义及研究应用的未来趋势分析　　罗海涛先生在报告中谈到石化企业是国家的支柱性产业，是高科技和新技术集中的载体，生产过程参量的在线化是必然的趋势。体现当今最新技术及方法的在线分析技术及产品主要有近红外在线成分分析和及核磁共振在线成分分析等。　　不过，国内各炼厂装置馏出口等投用在线分析仪的厂家尚数极少数，国外品牌在线分析仪产品和技术全面进军国内市场，发展国产石化过程在线分析仪器势在必行。最后报告还介绍了发展国产石化过程在线分析仪器目前需要解决的问题及未来研究应用的趋势等。　　中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院 段宝军先生　　报告题目：核磁共振在线分析系统在常压蒸馏装置上的应用　　段宝军先生在报告中介绍了核磁共振在线分析系统在常压蒸馏装置上的应用情况。核磁共振分析技术成功的应用于炼油工艺中原油调和，常减压蒸馏装置，催化裂化、加氢裂化装置，重整装置，烷基化装置，成品油调和工艺，以及乙烯裂解装置原料的实时在线分析中。　　核磁共振在生产上可以为控制提供原料的前馈信息和产品质量的反馈信息，以保证生产装置工艺的稳定，并配合控制最大化的提高高附加值产品的收率，达到提高经济效益的目的。核磁共振技术实时在线快速原油评价，可以提高原油的管理水平，并摆脱对原油产品的依赖，降低原油的采购成本。　　赛默飞世尔科技 王清华先生　　报告题目：在线质谱仪对干扰组份中一氧化碳分析的改善　　王清华先生在报告中说到：在钢铁、化工等行业，CO测量是众多质谱仪应用中需要分析的关键组份，它的测量也需要面对众多干扰组份的挑战。　　赛默飞世尔科技的Prima Pro通过优化离子源的设计和质谱仪的运行环境能过增强CO测量的精度，达到很好的线性与重复性 将来如果能够了解导致质谱个体差异的原因，那么其性能还可以进一步改善。　　中国石油化工股份有限公司北京化工研究院燕山分院 代武军先生　　报告题目：在线质谱仪在环氧乙烷银催化剂评价中的应用　　代武军先生介绍了质谱仪在银催化剂微反评价装置的应用、质谱仪与色谱仪的比较、磁扇式质谱仪的工作原理以及质谱仪在线分析ppm级组分(EDC)中的应用。　　他在报告中指出：经过长期的实践，磁扇式质谱仪在北化院燕山分院银催化剂微反评价装置使用期间其精度达到实验要求 质谱仪在银催化剂微反评价装置的应用提高了工作效率，实现了自动化控制，加快了银催化剂的研发速度。　　美国哈希公司 Satoshi Arakawa先生　　报告题目：能量分散型X-射线荧光法(EDXRF)总硫分析仪　　Mr.Satoshi Arakawa 在报告中比较了几种总硫分析方法的优缺点，并指出X-射线荧光分析法是目前最好的油品中总硫分析方法。能量分散型X-射线分析法不仅结构简单，而且能节省运行成本。　　Mr.Satoshi Arakawa通过重油输送线的应用案例向大家介绍了SCA-200及HSCA-2000两种在线总硫分析仪。其中前者适用于重油的总硫分子，具有耐腐蚀性、耐高压等特点，后者适用于汽油、煤油等低硫浓度的应用。　　美国PAC公司 John Ho先生　　报告题目：MicroDist 在线馏程分析仪在石化行业中的应用　　John Ho先生在报告中讲到在石油炼制过程中，馏程是控制炼油装置操作条件的重要判断依据，并介绍了目前国际上常用的几种在线馏程分析技术。随后后根据国际上的使用情况，着重介绍了新颖的在线馏程仪—MicroDist，MicroDist馏程仪采用ASTM D7345微馏程法原理设计，具有分析速度快、准确度高、维护量低、操作容易、可靠性高等优点。根据实际的使用效果来看，可以更快、更准、更方便的满足用户在线分析的需要。　　中石化管道储运分公司 肖勇先生　　报告题目：石油管线自动取样器国产化的探讨　　肖勇先生在报告中从实用的角度选取了当前国内市场上有代表性进口和国产两种机型进行比对，阐明了发展促进石油管线自动取样器实用型国产化必要性。　　石油管线自动取样器不仅要确保所取油样具有良好的代表性，机器本身的易操作性、安全性、良好性价比等诸多因素也被用户所关注。国外石油管线自动取样器不适应中国石油石化企业实际工作需要，不仅价格昂贵，而且不适用于高凝高粘、杂质多的原油。国内管线自动取样器生产企业有流通渠道少，间接费用低的优势，能够做到即时按用户需求调整产品结构，并且有可靠及时的售后服务，被石油石化企业认可，成为我国管线自动取样器的主流产品。　　Extrel CMS公司 Jian Wei博士　　报告题目：Quantitative Analysis with Process Quadrupole Mass Spectrometer　　Jian Wei Ph.D.在报告中主要介绍了过程四级质谱仪的定量分析原理及其应用。报告中通过详实的数据和丰富的图表分析介绍了过程质谱分析方法的测量精度和响应线性度是过程控制质谱仪重要的性能参数。　　中国寰球工程公司 王雪梅女士　　报告题目：在线分析仪表及分析小屋在乙烯装置中的应用　　王雪梅女士在报告中首先介绍了在线分析仪表及在线分析系统的构成，随后就乙烯装置中主要的分析仪表类型作了详细的介绍。　　在报告中王女士结合乙烯工厂着重介绍了色谱、红外线分析仪、氧化锆、微量水、热值仪等在线分析仪表在乙烯装置内的应用和实施方案。最后介绍了在线分析仪表的样品预处理系统及分析小屋的设计等方面的内容。　　重庆川仪分析仪器有限公司 梁明燕女士　　报告题目：PS6600型过程分析成套系统在高炉炉顶煤气分析中的应用　　梁明燕女士代熊彬烽先生作此报告。梁女士在报告中首选介绍了公司的主要产品系列：在线气体分析仪器及成套系统、在线水质分析仪器及成套系统、环境保护检测产品、实验室分析仪器等六大系列。　　之后详细介绍了PS6600型过程分析成套系统在高炉煤气分析中的应用，主要介绍了系统的构成和原理。PS6600型过程分析成套系统解决了高炉炉顶高温、多尘、含湿极端恶劣条件下长期、稳定在线连续运行的难题。最后还简单介绍了该系统在应用中的问题和解决方法。　　武汉华敏测控技术有限公司 孙阳总经理　　报告题目：高炉炉顶煤气在线分析系统技术综述　　孙阳总经理在报告中介绍了高炉炉顶煤气在线分析系统对于高炉生产的指导意义，阐述了两种不同的成分分析模式在生产实践中的应用，并对高炉炉顶煤气在线分析系统的工作原理等进行了阐述。　　随后特别介绍了高炉炉顶煤气在线分析系统最核心的技术“海绵合金过滤器”，此技术采用的是“疏导、吸附、清除”的过滤方式，对于像高炉煤气这样杂质含量高，成分复杂的气体的过滤效果很好，再生能力很强。此外还介绍了非常规的“水稀释处理法”、多级过滤、就地排放等用于预处理的关键技术。　　中国石油化工股份有限公司北京北化院燕山分院 梁汝军先生　　报告题目：DCS与工业在线分析仪之间基于Modbus协议的串行通讯　　梁汝军先生在报告中介绍了在银催化剂中试评价装置中通过利用MODBUS协议的RS-485串行通讯方式，可以实现DCS控制系统与质谱仪之间的数据通讯的数字化。并依此为基础，在银催化剂工业侧线评价装置上成功运用独特的双寄存器存储数据技术，提高DCS控制系统与质谱仪两套系统之间数据传输准确性和可靠性。实现了DCS控制系统对装置各系统的统一监控、控制、管理等功能，提高了装置的自动化水平和管理水平。　　无锡康宁防爆电器有限公司 季海平先生　　报告题目：BHVAC防爆加热通风空调机组在分析小屋上的应用　　季海平先生在报告中介绍了分析小屋BHVAC防爆加热通风空调机组与普通防爆空调+防爆风机系统的应用比较，BHVAC防爆加热通风空调机组在线现场使用的技术特点。　　目前国内在线分析系统的分析小屋，一般采用防爆空调，配以排气风扇，没有正压保护和室内换气要求，但由于没有强制正压和新风置换保护，一旦出现氮气泄漏或有毒气体泄漏，小屋内作业人员的生命就会受到威胁。石化企业安全生产始终受到各方重视，HVAC在现场分析小屋的应用体现了安全、健康、节能、环保理念和价值观。目前，国内石化企业分析小屋使用HVAC尚处在起步阶段，观念的转变需要一个过程。

9月28日，中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署，设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款，政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司（688665.SH）旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司（以下简称“湖北锐意”）是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业，基于四方光电核心气体传感技术平台的优势，开发了系列非分光红外（NDIR）、非分光紫外（NDUV）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的气体成分流量仪器仪表，产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题，选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向，推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征，为“双碳”目标的达成提供参考数据，为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势，分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。（一）土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环，对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法，即直接测定土壤和大气间的CO2交换量，也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策，碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术（NDIR）测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携，方便获取多个不同点位的数据，完成不同空间与高度限值的测量要求，支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测；高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。（据测量场景不同可选配多款型号气体测量室）土壤碳通量分析仪技术参数（二）大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差（又称涡动相关法）技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪，模块化设计，外形小巧，安装灵活。相互无干扰，专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量，完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测，即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左：开路式（CO2/H2O）气体分析仪图中：开路式（CH4）气体分析仪图右：三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业，也是节能减排的重点领域。近年来，我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016（轻型车国六）、GB 17691-2018（重型车国六）和GB 20891-2014的2020年修改单（非道路移动机械国四）等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018（汽油车）、GB 3847-2018（柴油车）和GB 36886-2018（非道路移动机械）等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规，该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备，主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统，目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术，进口设备往往十分昂贵，全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上，便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵，还存在供货周期长、使用成本高等问题，显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势，结合近20年发动机排放分析仪研发经验，吸收国际先进应用经验，对关键技术进行攻关突破，战略性加大投入，成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品，具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点，可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。（一）全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法，湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术（HFID）、紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）、非分光红外技术（NDIR）、长寿命电化学传感器技术（ECD）与凝结核粒子计数技术（CPC），同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点，完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规，可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前，湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目（二）便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法，已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充，正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统（PEMS）。该系统采用全自主的核心传感器分析技术，可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量，以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台，为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前，湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目（三）非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）和可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪，已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数（四）在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外（NDIR）、微流红外（NDIR）、非分光紫外（UV-DOAS）等核心气体传感技术，自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好，抗干扰能力强等特点，满足： GB 18285-2018，GB 3847-2018，GB 7258-2017，GB 7258-2017，GB 20891-2014等国标以及JJF 1375，JJG 688-2017，HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法，但该方法的响应时间达90s以上，往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验，并结合国内应用需求，自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备，具有精度高、响应快、功能齐全等特点，可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。（一）激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子，是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱，一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项，解决了检测信号弱等诸多难题，成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利，通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新，以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法，消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响，实现了对低密度过程气体的高精度监测，已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域，激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响，而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值，采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱（GC）与质谱（MS）：LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目（二）煤气分析仪（便携型）湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值，且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看，湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能，此数据反应到庞大的工业产量基数上，为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器（针对CO、CO2、CH4和CnHm检测）、热导H2传感器以及电化学O2传感器，并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当，省却了载气等长期耗材，并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目（三）便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体，不同气源生产的天然气组分会有所不同，在天然气用作燃料时，因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用，都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测，可精确了解天然气的燃烧效率，对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度，并自动计算天然气热值，可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数

9月28日，中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署，设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款，政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司（688665.SH）旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司（以下简称“湖北锐意”）是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业，基于四方光电核心气体传感技术平台的优势，开发了系列非分光红外（NDIR）、非分光紫外（NDUV）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的气体成分流量仪器仪表，产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题，选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向，推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征，为“双碳”目标的达成提供参考数据，为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势，分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。（一）土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环，对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法，即直接测定土壤和大气间的CO2交换量，也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策，碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术（NDIR）测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携，方便获取多个不同点位的数据，完成不同空间与高度限值的测量要求，支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测；高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。（据测量场景不同可选配多款型号气体测量室）土壤碳通量分析仪技术参数（二）大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差（又称涡动相关法）技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪，模块化设计，外形小巧，安装灵活。相互无干扰，专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量，完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测，即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左：开路式（CO2/H2O）气体分析仪图中：开路式（CH4）气体分析仪图右：三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业，也是节能减排的重点领域。近年来，我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016（轻型车国六）、GB 17691-2018（重型车国六）和GB 20891-2014的2020年修改单（非道路移动机械国四）等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018（汽油车）、GB 3847-2018（柴油车）和GB 36886-2018（非道路移动机械）等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规，该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备，主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统，目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术，进口设备往往十分昂贵，全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上，便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵，还存在供货周期长、使用成本高等问题，显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势，结合近20年发动机排放分析仪研发经验，吸收国际先进应用经验，对关键技术进行攻关突破，战略性加大投入，成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品，具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点，可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。（一）全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法，湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术（HFID）、紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）、非分光红外技术（NDIR）、长寿命电化学传感器技术（ECD）与凝结核粒子计数技术（CPC），同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点，完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规，可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前，湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目（二）便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法，已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充，正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统（PEMS）。该系统采用全自主的核心传感器分析技术，可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量，以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台，为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前，湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目（三）非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）和可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪，已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数（四）在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外（NDIR）、微流红外（NDIR）、非分光紫外（UV-DOAS）等核心气体传感技术，自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好，抗干扰能力强等特点，满足： GB 18285-2018，GB 3847-2018，GB 7258-2017，GB 7258-2017，GB 20891-2014等国标以及JJF 1375，JJG 688-2017，HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法，但该方法的响应时间达90s以上，往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验，并结合国内应用需求，自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备，具有精度高、响应快、功能齐全等特点，可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。（一）激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子，是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱，一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项，解决了检测信号弱等诸多难题，成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利，通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新，以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法，消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响，实现了对低密度过程气体的高精度监测，已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域，激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响，而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值，采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱（GC）与质谱（MS）：LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目（二）煤气分析仪（便携型）湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值，且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看，湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能，此数据反应到庞大的工业产量基数上，为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器（针对CO、CO2、CH4和CnHm检测）、热导H2传感器以及电化学O2传感器，并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当，省却了载气等长期耗材，并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目（三）便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体，不同气源生产的天然气组分会有所不同，在天然气用作燃料时，因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用，都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测，可精确了解天然气的燃烧效率，对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度，并自动计算天然气热值，可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数

一、案例背景 某公司新上一套日处理10km3沼气净化装置，该装置分脱硫和脱碳两部分，其中，脱硫装置又分湿法脱硫和干法脱硫两部分，湿法脱硫装置参照国内化肥行业半水煤气脱硫装置的工艺设计，两个干法脱硫罐串联于脱硫塔后。 但在生产过程中，脱硫系统多次出现了脱硫塔效果差、脱硫罐阻力大等问题，以至于两周之内两次停产重新装填脱硫剂，既增大劳动强度又影响正常生产。经多方面分析原因并反复试验，确定新的工艺指标和操作方法。二、脱硫系统工艺简介 沼气在脱硫塔内与脱硫液逆向接触，脱除硫化氢，经气液分离器去干法脱硫罐二次脱硫，进入压缩机，送脱碳工序。 沼气流程：沼气气柜一脱硫塔一气液分离器一干法脱硫罐一压缩机一脱碳工序。 脱硫液流程：脱硫塔一富液槽一富液泵一再生槽一贫液槽一贫液泵一脱硫塔。 主反应： H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3 2NaHS+O2 (TTS)=2S↓+2NaOH NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 副反应： Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 2NaHS+2O2=2Na2S2O3+H2O 干法脱硫： Fe2O3H2O+3H2S=Fe2S3H2O+3H2O 再生： 2Fe2S3H2O+3O2= 2Fe2O3H2O+6S 主要工艺指标： 脱硫塔后：H2S≤100ppm 脱硫罐后：H2S~20ppm 总碱度：0.4～0.6mol/L Na2CO3：4.0～7.0g/L NaHCO3：25.0～30.0g/L 脱硫液温度：30～40℃ 脱硫液流量：30～40m/h三、问题分析 1.存在的问题 在脱硫液温度、流量正常的情况下，脱硫塔后、脱硫罐后硫化氢严重超标，脱硫液脱硫效率低，造成大量硫化氢被吸附于脱硫罐中，造成脱硫罐严重堵塞，不得不停产重装处理。 脱硫效率按下式计算： 脱硫效率=(原料气硫化氢含量-脱硫塔后硫化氢含量)/原料气硫化氢含量x100％ H2S超标情况见表1。 2.分析原因 当加入纯碱后，脱硫液的脱硫效果有所好转，脱硫罐后硫化氢含量亦有所降低，说明脱硫塔的脱硫效果在脱硫系统中起主要作用。由于脱硫塔后硫化氢含量太高，造成脱硫罐负荷高，以至脱硫罐严重堵塞，系统不得不停产重装两个串联的脱硫罐，但由于脱硫塔的脱硫效果没有好转，仅两周后又得重装脱硫罐，影响正常生产。 从脱硫液方面看，在装置原始开产时，用软水配了共25m3脱硫液，碳酸钠起始浓度高达48.0g/L，但是仅仅运行了五天，碳酸钠含量急剧下降，虽然每天往脱硫液中加入的纯碱相当于5.0g/L，但并没有阻止碳酸钠含量的下降，而且很快降至指标下限(4.0g/L)以下，具体数据见表2。 从表2数据可以看出，尽管每天加入的纯碱相当于5.0g/L，但并没有控制住碳酸钠含量，而碳酸氢钠含量却一直上升:开产第四天已达到了指标上限的两倍左右，虽然总碱度也一直上升，但总碱度的升高并没有提高脱硫效率。 反复分析问题产生的原因，认为沼气与半水煤气成分有较大差异，尤其是二氧化碳含量的差距更为突出：沼气中CO2在30％ ～40％ ，而半水煤气CO2仅在8％～10％ ，可能是副反应消耗了大量的纯碱，造成了碳酸氢钠含量的居高不下，因为从脱硫反应来看，脱除沼气中硫化氢并不消耗纯碱。为验证这一想法，分析脱硫塔后CO2含量，原料气中CO2为37.4％～42.3％ ，脱硫塔后CO2为14.6％ 一17.2％ 。 从开产之前的数据来看，原料气CO2最高为42.6％ ，最低为34.7％。经过脱硫塔后被吸收了气体总体积的15％左右，造成脱硫液中碳酸钠含量的急剧下降和碳酸氢钠含量的迅速升高，使得脱硫效率大为降低。 四、解决方案 要解决脱硫塔脱硫效率低的问题，应控制住脱硫液中碳酸钠和碳酸氢钠的含量。在脱硫液中，碳酸钠为有效成分、碳酸氢钠为无效成分，只加人纯碱不一定能够控制住碳酸钠含量，而且还会进一步增高碳酸氢钠含量。需要采取既能保持碳酸钠含量，提高脱硫效率，还能降低碳酸氢钠的含量方法。从主反应来看，可以加入烧碱。 为避免加烧碱会对生产造成大的影响，采取烧碱和纯碱一起加的方式：先往配碱槽中加人脱硫液2～3m (含碳酸氢钠约100～150kg)，然后加入50kg烧碱，待烧碱全部反应后，再加入40kg纯碱和适量脱硫剂，将该脱硫液送人系统脱硫液，脱硫效果见表3。 由表3可以看出，在脱硫液中加入一定量烧碱后，碳酸钠含量得到控制，碳酸氢钠含量也有大幅下降，脱硫效率明显提高。从以上分析数据来看，因碳酸氢钠的含量较高，总碱度不能控制在0.4～0.6mol/L，而应控制在0.7mol/L以上。 五、结语 (1)使用沼气分析仪监测甲烷含量，掌握甲烷回收率、脱硫效率等关键数据，并据此进行厌氧发酵、提纯过程的工艺优化，可以显著提高沼气和生物天然气工程的经济效益。 (2)沼气脱硫不同于半水煤气脱硫，其二氧化碳高的性质决定了其脱硫不能照搬半水煤气脱硫工艺，需要加以改进。 (3)因沼气的二氧化碳量较高，造成脱硫液碳酸氢钠含量高，因此总碱度指标应控制在0.7mol/L以上。 (4)在沼气二氧化碳含量高的情况下，可以往脱硫液中加入一定量的烧碱，但要注意加入量必须参照系统脱硫液中碳酸氢钠含量，必须在配碱槽中加入，不能让烧碱直接进入脱硫液中，特别是在脱硫效率低、碳酸氢钠高的情况下更应如此。 (5)改进后成本没增加多少，但脱硫效率却大大提高，而且还避免了碳酸氢钠含量继续升高。 (6)如果原料气量有变化，脱硫液中碳酸氢钠含量会随生产情况变化，每天加入的烧碱也要随之调整。若碳酸氢钠含量在50～60L或更高时，可只加烧碱。 (7)烧碱溶于脱硫液时会放出大量热，且具有强腐蚀性，操作务必注意安全。（来源：微信公众号@沼气工程及其测控技术）

2009年9月3日，公司Gasboard-3000红外烟气分析仪通过欧盟CE认证。标志着公司在产品质量上又有了新的进步。为进入欧盟以及其他国际市场提供了一个国际通行证。　　随着公司国际化战略的推进，红外烟气、红外煤气、红外沼气等分析仪器产品在国际上的销售快速增长。其中CE认证是将分析仪器产品打入欧盟以及其他一些国家的必要条件。

p　　日前，《佛山市2017年陶瓷行业大气污染深化整治方案》(征求意见稿)发布，在佛山陶瓷圈引发广泛关注。据该《方案》内容显示，佛山将实行陶瓷行业污染物排放浓度和总量双达标控制。具体内容为：2017年10月1日开始，在采用定额达标法对建筑陶瓷行业核定排污量时，氮氧化物限值收严为100mg/m3。主要大气污染物排放按月对氮氧化物、二氧化硫、烟尘3项污染物指标进行实际排放总量核定，实行排放浓度和排放总量双达标控制。/pp　　但在佛山陶瓷企业家们看来，就目前的脱硝治理技术而言，这是一个不可能达到的目标!2月20日，佛山市环保局就氮氧化物排放浓度将收严为100mg/m3及相关环保指标问题召开企业座谈会，多家陶瓷企业代表指出当前相对应的窑炉脱硝治理环保技术不成熟，若氮氧化物排放浓度收严为100mg/m3，并以此作为定额核定排放总量的指标，那么当前佛山市没有一家陶企可全天候持续稳定达标。/pp　　“我们已经运用智能脱硝技术，并以氮氧化物排放值为100mg/m3的内控标准开展相关废气治理工作，然而从2016年度的数据来看，仍然不能100%稳定达标”。蒙娜丽莎集团股份有限公司董事张旗康说。/pp　　换而言之，在目前窑炉脱硝技术不完全成熟的情况下，一旦该《方案》实施，陶瓷企业想要达成《方案》所设定的排放总量目标，极有可能通过调整生产时间或者产量来实现。“这很有可能意味着佛山陶瓷的产量或进一步被压缩!”有业内人士如此认为。/pp　　氮氧化物放排浓度收严势在必行/pp　　据佛山市环保局相关工作人员介绍，尽管《方案》拟将佛山陶瓷行业氮氧化物排放浓度收严为100mg/m3，但是100mg/m3并不作为环保执法的标准。当前，佛山陶瓷企业氮氧化物排放浓度的执法标准仍以《陶瓷工业污染物排放标准》(GB25464-2010)修订单规定的180mg/m3为准(基准氧含量18%)。/pp　　既然如此，为什么陶瓷企业家们对“100mg/m3”如此敏感?/pp　　“《佛山市2017年陶瓷行业大气污染深化整治方案》明确规定，实行浓度和总量双控制。此前佛山市已按氮氧化物排放浓度140mg/m3的标准核定陶瓷企业的排污量，现在还要将其收严为100mg/m3，那么佛山陶瓷企业氮氧化物排放总量将大大减少。”/pp　　众所周知，氮氧化物的排放量与烟气当中氮氧化物的含量与烟气总量相关，一般而言，每座/条喷雾塔或窑炉的耗煤量与烟气排放总量是固定的，而通过相应的脱硝治理，排放烟气当中的氮氧化物含量是可变的，若佛山陶瓷企业严格按照规定从此前氮氧化物排放浓度140mg/m3收严至100mg/m3，那么氮氧化物的排放总量将大大减少。/pp　　据介绍，新修订单《陶瓷工业污染物排放标准》(GB25464-2010)放宽了排放标准，大部分陶瓷企业废气无须脱硝都能达标，因此脱硝设备多数闲置未投入使用。为促使陶瓷企业启用喷雾塔脱硝设备，降低氮氧化物排放总量，改善佛山市相关环境空气质量，佛山市环境保护委员会发布了此次《方案》。/pp　　而且，根据佛山市2015年环境统计数据显示，佛山陶瓷行业二氧化硫排放量为13824吨，占佛山全市排放量22.6% 氮氧化物排放量为23255吨，占佛山全市排放量24.3%。鉴于陶瓷行业氮氧化物排放量大，同时考虑到当前佛山市环境空气质量中氮氧化物排放总量较大，因此必须深化陶瓷行业废气脱硝深度整治工作。/pp　　达标排放不是完全不可能/pp　　早在2016年，山东淄博产区陶瓷企业环保排放按《山东省区域性大气污染物综合排放标准》(DB37/2376-2013)第四时段重点控制区标准(颗粒物10mg/m3、二氧化硫50mg/ m3、氮氧化物100mg/ m3要求(基准氧含量8.6%)，至今已有达标的企业。/pp　　故此，有专业人士表示，理论上佛山陶瓷企业氮氧化物排放浓度达到100mg/m3，并以此作为指标核定排放总量是可以实现的。/pp　　但是，这却给佛山陶瓷企业脱硝治理带来很大的挑战。/pp　　佛山华清智业环保科技有限公司总经理万杏波分析指出，如果陶瓷企业要按《方案》达标排放，那么企业就必须在前端控制、过程管理与末端治理上下功夫，缺一不可。在实际操作中，却会面临诸多不确定因素，有可能因此而不能持续稳定达标。/pp　　当前，天然气与水煤气是陶瓷企业窑炉使用的主要燃料，而喷雾塔一般燃烧水煤浆。“窑炉以天然气为主燃料的情况下，氮氧化物排放浓度一般在70mg/m3以内，但是选用水煤气，其氮氧化物排放浓度则是170mg/m3以内。”万杏波进一步提及，目前窑炉环节还未有相对成熟的脱硝技术，一般只能通过前端控制或生产过程管理，控制烟气中的氧含量，或者采用窑炉富氧燃烧技术。而喷雾塔环节，只要严格采用标准规范设计的SNCR脱硝系统基本能达标排放。/pp　　据悉，佛山陶瓷企业有些是窑炉与喷雾塔烟气合并排放，有些是分开排放。根据燃料的不同，合并排放存在两种情况：以天然气为燃料的窑炉+以水煤浆为燃料的喷雾塔 以水煤气为燃料的窑炉+以水煤浆为燃料的喷雾塔。前者容易达标，后者不能保证100%稳定达标。而分开排放也存在两种情况：烧天然气的窑炉和烧水煤浆的喷雾塔分别排放，烧水煤气的窑炉和烧水煤浆的喷雾塔分别排放，烧水煤气的窑炉排放口不能100%稳定达标。/pp　　硬性实施《方案》或增加陶企生产成本/pp　　现阶段，陶瓷企业主要以氨水或尿素为还原剂进行脱硝，而氨水对大多数金属都具有腐蚀性，这会加速设备的老化，而且加入氨水比例不当会影响瓷砖产品的品质，因此控制氨逃逸指标显得十分重要。有陶瓷企业提出这一隐忧。/pp　　除此之外，硬性执行新标或将致使陶瓷企业生产成本不断增加。为了使窑炉烟气或合并烟气排放口氮氧化物的浓度排放总量符合《方案》所设定的限值，那么通常要选用天然气作为窑炉燃料。/pp　　然而，各省市、地区天然气价格不统一。以广东省为例，佛山禅城区石湾镇的天然气价格为3.5元/m3，而南海区西樵镇则在4元/m3以上，清远仅是2.3元/m3左右。相对而言佛山陶瓷生产成本仅在燃料方面就高出不少，无疑会加重企业运营压力。/pp　　更为重要的是，天然气的供应问题。目前，佛山仍有相当一部分区域未铺设天然气管道，而且供应量有限。/pp　　在本次座谈会上，与会佛山陶瓷企业代表一致认为，为了改善佛山市环境大气质量，陶瓷企业有义不容辞的责任，但是希望能循序渐进地收严陶瓷行业氮氧化物相关排放标准，并且协助陶瓷企业研发一些切实可行的脱硝技术。/p

编者注：傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期，傅若农教授在干校劳动的间隙，系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业&mdash &mdash 色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。此次仪器信息网特邀傅若农教授亲述气相色谱技术发展历史及趋势，以飨读者。　　第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势　　第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展　　第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状　　第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生　　一、 气-固色谱早于气-液色谱问世　　大多数人知道1952年Martin和Synge由于发明了气相色谱而获得诺贝尔化学奖，但是，真正的第一台气-固色谱仪是Erika Cremer和她的学生在奥地利因斯布鲁克(Innsbruck)大学开发出来的。1944-1945年第二次世界大战正酣期间，Cremer和她的学生设计开发出第一台气-固色谱仪。在此期间有一段迷人的故事。　　Erika Cremer(1900-1996)学的是物理化学，具有很好的吸附/解吸方面的研究背景。1940年,她进入奥地利因斯布鲁克大学参与了乙炔的氢化研究工作，她碰到的问题之一是测定混合物中的乙炔和乙烯的含量，她在开始时的试验是用选择性吸附方法进行测定，但是，她发现这两个化合物的吸附热的差别不足以使它们用经典的吸附方法得到分离，与此同时她很熟悉由Hesse写的液相色谱教科书(1943年出版)，此书让她知道可以考虑使用吸附色谱的方法，用气体作流动相，利用吸附性差别来分离混合物。　　Cremer经过研究和思考，总结了她的新思路并写成一篇短文，投送到Naturwissenschaften 杂志发表，该杂志于1944年11月29日收到她的论文，1945年2月杂志接受了她的论文， Cremer收到出版社的清样后立即校对返回。可是当出版社正准备以特刊付印时，出版社工厂在空袭中被炸毁，所以这篇论文葬身于废墟之中，一直未能发表，直到31年后的1976年才作为历史文件发表。　　在第二次世界大战结束以后，奥地利因斯布鲁克大学的实验室大部分被毁了，但是Cremer的一个新来的研究生Fritz Prior，可以在他原来的中学(他原是这个中学的老师)进行试验，作为他的博士论文，Cremer决定进行在空袭中被炸毁论文中设想的气-固色谱仪器和方法，幸运的是她原来自己设计制作的热导池还在，她们组装的气相色谱仪具备了现代气相色谱仪的主要部件，氢气发生气做载气，有载气流量调节器，有一个进样系统，分离用色谱柱和一个热导检测器，这一方案现在还存放在德意志博物馆的波恩分馆中展出。　　1947年春Prior的工作结束了，得到了正结果，这一仪器可以定量分离空气、乙炔、乙烯。下图是这篇论文的一张分离图。图 1 Prior 分离乙炔和乙烯的色谱色谱柱：u型管，直径1 cm，填充硅胶20 cm 柱温 25 ℃.A= 空气， B= 乙烯， C= 乙炔图 2 1959年Cremer在东德举行的气相色谱报告会时和当代四位著名色谱学专家的合影(中间是Cremer)(来源：L. S. Ettre，Chromatographia,2002,55:625)　　二、 早期的气-固色谱的固定相　　气-固色谱的出现早于气-液色谱，这也是因为在上世纪40-50年代有几位出色的物理化学家研究吸附剂的吸附理论，为气-固色谱奠定了理论和实际基础。　　在上世纪后半页用于气-固色谱的吸附剂有硅胶、活性碳、氧化铝、分子筛、石墨化炭黑、碳分子筛、多孔聚合物等，这些吸附剂可以作填充柱的固定相，也可以填充或涂渍到玻璃、金属或弹性石英毛细管中。这些吸附剂的用途如表 1 所示。表 1 吸附剂的应用领域　　1、硅胶吸附剂　　气相色谱发展早期，硅胶可以用作气-固色谱的固定相，也可以用作气-液色谱的载体，由于硅胶制作工艺、原料表面积及孔径的不同，其分离性能有很大的差别，为此厂家进行了标准化的分级，有不同品牌和规格的色谱用硅胶，下表是Rhone- Progil 公司生产的球型多孔硅胶，而Waters公司又把其中的 Porasil 进一步筛分成不同粒度的产品。表 2 商品硅胶的型号和规格　　我国当时的天津第二试剂厂也生产了DG-1,DG-2,DG-3和DG-4，其性能类似于Porasil A，Porasil B，Porasil C，Porasil D。例如Supelco公司和Sigma-Aldrich公司供应用于分析硫化合物的硅胶填充色谱柱：Chromosil 310和 Chromosil 330，有许多实际使用的报告。　　硅胶吸附剂的填充柱使用者不多，但在分析硫化物的场合仍然有人在用，如上海大学的Hui Wang等使用Chromosil 310和 GDX 502(极性聚合物多孔小球)以吸附-解吸方是分析色谱方式分析氢气中 ppb 级 SO2. (Intern.J. hydrogen energy,2010,35:2994-2996)。　　德国的 Martin Steinbacher等也是使用Chromosil 310 柱(152cm x 3.2mm id )分析土壤和大气中的微量的硫化羰和二氧化硫(Atmospheric Environment， 2004，38：6043&ndash 6052)。　　英国的 Evelyn E. Newby 利用 Chromosil 330 柱(244cm x 3.2mm id )在60℃分析口腔气体中的硫化氢和甲基硫醇等气体，评价牙膏消除口臭的作用(Archives of oral biology 53,2008, Suppl. 1 :S19&ndash S25)。　　美国的Julie K. Furne等利用Chromosil 330 柱(244cm x 3.2mm id )分析排泄物中的硫化氢。(J. Chromatogr.B, 2001,754:253&ndash 258)。　　英国的M. Steinke 等使用Chromosil 330 柱(183cm x 3.2mm id )的顶空气相色谱法测定二甲基硫化物评价硫代甜菜碱裂解酶的活性。(J. Sea Research,2000, 43:233&ndash 244)。　　2、 氧化铝吸附剂　　氧化铝有5种晶形，在气相色谱里多用g型，它有很好的热稳定性和机械强度，其含水量不同吸附性就有很大的差异，所以在使用前要进行适当的活化处理。上世纪80年代已故色谱学者鞠云甫对氧化铝吸附剂做过深入研究，他得到如下的结论：　　(1) 可用改变热处理温度的方法来控制g-氧化铝微球的比表面, 氧化铝微球在350 ℃ 发生相转变, 至420℃ 完全转变为g氧化铝。　　(2) g-氧化铝微球表面的酸, 主要是路易斯酸可用涂渍固定液改性的方法予以降低。改性后的 g-氧化铝微球表面酸度低于国外氧化铝表面酸度, 这种改性减弱了固定相的极性。　　(3)热处理温度对要分离组分的保留值有重大影响，如用0.3% 阿皮松-L 对经过500℃ 灼烧4小时得到的g-氧化铝微球改性而制得的固定相, 在85 ℃ 柱温下能够全分离C1-C 4的烃类15个组分。(鞠云甫等，燃料化学学报，1983，12(1)：69-76)　　但是后来的研究表明，人们用碱金属卤化物让氧化铝改性，也可以得到很好的效果。英国的　A. Braithwaitel等研究了用碱金属卤化物处理氧化铝的表面，得到以下的结论：　　(1)　未改性氧化铝表面有路易斯酸活化点，可以与不饱和烃的p电子产生作用，比饱和烃的保留时间增加，同时不饱和烃的色谱峰会产生拖尾，用碱金属卤化物改性氧化铝表面会消除拖尾，但是也会影响饱和烃和不饱和烃的分离保留因子。　　(2)　氧化铝的改性必须要减少路易斯酸活化点，以便形成更为均一的表面性能，假定氧化铝表面的改性过程是碱金属阳离子和阴离子的共同作用，那么改性剂的阴离子就有选择性封闭大部分路易斯酸活化点的作用，这些活化点就不能再和被分析物作用，但不是所有的卤化物阴离子都有这一作用。改性剂的阳离子也会影响氧化铝的吸附作用，主要是卤化物的阳离子随其阳离子体积的减小，使烯烃/烷烃的分离度增加。其原因显然是表面上的极性或者是表面上阳离子的电荷密度增加所致，或者是两种原因的结合所致。　　(3)　假定阳离子对氧化铝表面的改性是由于它降低了吸附剂的吸附特性，从而降低了吸附物质和吸附剂的作用力，被改型吸附剂的活性就可以用改性剂的量来控制，但是只要很少量的改性剂就可以使色谱峰的拖尾消除，得到对称的色谱峰。改性剂浓度超过一个临界值盐就会析出来，就起不到封闭活化点的作用，改性剂的浓度在2-4%之间。(Chromatographia，1996，42(1/2)：77-82)　　3、分子筛吸附剂　　1925年人们发现了天然泡沸石(如菱沸石)对水、甲醇、乙醇等蒸气有很强的吸附作用，而对丙酮、醚和苯等蒸气则不予吸附，这种泡沸石就是天然的分子筛。后来人们模仿天然泡沸石的生成条件，并不断改进合成工艺，合成了多种类型的人造分子筛。所以叫做分子筛，是因为泡沸石具有象笼子一样的结晶结构，笼子的孔穴大小一致，而且正好是与分子的尺寸大小相当，分子尺寸比泡沸石孔穴尺寸小的就容易吸附，相反就不吸附。　　分子筛具有几何选择性：分子筛的结晶结构有一定的尺寸，不同类型的分子筛具有不同的尺寸，表 中的数据。因而分子筛的选择性和所用分子筛类型及被分离化合物的临界尺寸有关。所谓临界尺寸是指垂直于其长度的最大横截面的直径，一些化合物的临界尺寸见表3。表3 气固色谱用分子筛的几何尺寸　　分子筛对极性分子和极化率大的分子作用力强，对极性分子和不饱和烃分子有较大的亲和力，如在4A 分子筛上吸附下列气体的能力依次加大：　　O2 N2 CH4 CO C2H6 C2H4 CO2 C2H2　　分子筛对有可成氢键的化合物有很强的作用力 如分子筛对水、CO2、NO2有不可逆吸附的作用。　　分子筛具有一些其他吸附剂所没有的特点，如：即使在低浓度下对被吸附物质也有较高的吸附容量。在高温下对被吸附物质也有较高的吸附容量。在高流速下对被吸附物质也有较高的吸附能力。　　使用分子筛应注意的问题：使用分子筛之前一定要活化，一般是在真空下于300～400℃干燥 3h 。或在550℃干燥2h。分子筛的型号不同，其分离性能也有很大的差异。分子筛对一些活性气体有不可逆吸附的特点，如H2O、CO2、NO2、H2S、SO2、Cl2、HCl等在分子筛上是可逆吸附。　　分子筛在气固色谱中的应用：主要用于O2、N2 、CO、CH4等永久气体的分离，由于碳多孔小球的出现，分子筛的作用有一定程度的下降。　　但是近年来由于介孔分子筛的出现，把分子筛的孔径提高到30nm,为分子筛的应用扩大了范围。1992年，Kresge等首次利用烷基季铵盐阳离子作为表面活性剂，合成了介孔分子筛如 MCM-41,此类介孔分子筛的比表面积大、孔径均一、孔径可调等特点，突破了微孔材料(如沸石)的孔径限制，在催化分离等方面有广阔的应用前景。但是由于 MCM-41 有孔径较小、孔壁较薄、水热稳定性及化学稳定性较差等缺点，使其应用受到很大的限制。1998年在美国加州大学圣芭芭拉分校作博士后研究的赵东元等(现在是复旦大学教授，院士)用亲水的三嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(即P123)制备了有序二维六方相介孔分子筛 SBA-15(SBA 是Santa Barbara Amorphous[圣芭芭拉多孔]的字头)，其壁厚可达6.4nm,孔径可达30nm,并且具有较高的水热性能(100℃,50h)。SBA-15不仅弥补了MCM-41水热性能方面的不足，而且三嵌段共聚物具有可生物降解、无毒、价廉等特点，满足了环保和经济发展的需求，成为近年来的研究热点之一，在催化、吸附、分离、纳米组装、生物医药和传感等方面得到了广泛的应用。下图是SBA-15不同孔径的结构图(文献来源：赵东元等. Science ，1998，279：548 宗蒙，黄英，赵阳，材料导报A：综述篇，2012，26(9)：54-59)图3 SBA-15投射电镜图(A) 6nm, (B)8.9nm (C) 20nm, (D) 26nm　　平均孔径数据来自BET和X-射线衍射结果.　　国内一些单位把SBA-15介孔分子筛作为气-固色谱固定相，如中科院煤炭化学研究所的赵燕玲等研究了SBA-15介孔分子筛作为气相色谱固定相对含有甲烷、乙烷、乙烯、丙烷和丙烯的气态烃类混合物和正己烷/l-己烯、正庚烷/l-庚烯、正辛烷/1-辛烯 3 种液态烃类混合物的色谱分离性能 并与硅胶作为色谱固定相分离3 种液态烃类混合物的情况进行了比较。与常规色谱填料硅胶相比,SBA-15介孔分子筛更适合作为烯烃/烷烃分离的色谱固定相。(赵燕玲等，石油化工，2010，39(10)：1110-1114)　　4、高分子多孔小球(GDX)　　高分子多孔小球是1966年 Hollis 用苯乙烯和二乙烯基苯进行共聚而得到的，他对这类聚合物的色谱分离性能进行了详细的研究，把它们叫做Porapak。他所研究 Porapak Q 是一种色谱分离性能十分优秀的气-固色谱固定相。不久出现了各种品牌的高分子多孔小球固定相。我国在60年代末中科院化学所也研究出这类高分子多孔小球固定相，把它们命名为GDX(Gaofenzi Duokong Xiaoqiu)，是高分子多孔小球汉语拼音的字头。后来天津化学试剂二厂生产了GDX 101、GDX 102、GDX 103、GDX 104、GDX 105、GDX 201、GDX 301、GDX 501等牌号，上海化学试剂厂生产了叫做&ldquo 401.....404有机载体&rdquo 的高分子多孔小球。　　(1) GDX的特点　　a、GDX的疏水性很强，水峰可以在乙烷后洗脱出，为有机物中微量水的测定提供了一种优良的色谱固定相。　　b、GDX是球形，大小均匀，有利于色谱柱的填充，提高了柱效。　　c、改变聚合工艺条件，可改变GDX的极性和孔径，制出各种性能的的高分子多孔小球来。　　(2) GDX的制备 　　GDX是用二乙烯基苯和苯乙烯在水中进行悬浮聚合而得。即把要聚合的单体分散在水中，在引发剂的作用下进行共聚，由于在原料中加入一定量的溶剂作稀释剂，在聚合过程中稀释剂不起反应,但它会在小球中占据一定空间，待聚合后把稀释剂赶出来，在高分子多孔小球中就形成了很多小孔。GDX的结构如图4。图 4 GDX的结构　　(3) GDX的性质　　GDX是白色或微黄色的圆球，比表面从几十到几百 m2/g，表观密度为0.1～0.5 g/mL，一般可耐高温250～270℃。国内外高分子多孔小球的性能见分析化学手册第5分册-气相色谱分析。　　(4) GDX的应用　　有机物中微量水的测定：如顺丁橡胶的合成中要求单体丁二烯含水量在3× 10-5 g/mL以下，用100 cm × 0.4cm i.d.GDX-105色谱柱，在120℃柱温下，载气流速 33mL/min，可很好地进行测定。有机溶剂和氯化氢中的微量水分可用GDX-104柱测定。　　半水煤气成分的测定:用GDX-104(3.7m)和分子筛(3.0m)的串联柱，通过阀切换在GDX-104柱上分离CH4、CO、CO2。在分子筛柱上分离O2和N2。可避免CO2通过分子筛柱。　　自从Hollis 开发出高分子多孔小球之后有很多近一步的研究，但是没有更多的突破，只是在扩大了应用方面有不少研究工作。　　5、碳吸附剂　　(1)活性碳　　早期除去硅胶以外活性碳是气相色谱使用最早的固定相，开始主要使用工业级别的活性碳，但是，使用了一段时间以后，色谱性能不能令人满意，就把它改性，以适应色谱分离的要求。在制备活性碳当中，要得到所需要的性能，碳化和活化过程的参数中最最重要的是原料的选择和预处理。活性碳的基本性质决定于所用原料，使用的原料有自然的木头、泥炭、煤、果核、坚果的外壳以及人工合成物质，主要是聚合物。在没有空气和化学品条件下的碳化过程中，首先是大多数非碳元素(氢、氧和微量硫和氮)由于裂解的破坏而分解挥发了，这样元素碳就留下来，形成结晶化的石墨，其结晶以无规则方式相互排列，而碳则无规律地存在于自由空间里，这一空间是由于滞留在这里的物质被沉积和分解而形成的。进行碳化的目的是使之形成适当的空隙并形成碳的排列结构，碳化过程使碳吸附剂具有较低的吸附容量，使其比表面只有几个 m2/g,一直到没有所担心的过高的吸附性。为了得到高空隙度和一定的比表面积，碳化还要进行活化过程。从天然原料制得的活性碳要比从合成物制得的活性碳具有较高的灰分，从合成物制得的活性碳几乎没有灰分，并且具有很好的机械性能，不易压碎和被磨损。由天然原料制得的活性碳其吸附性能受到它表面化学结构的影响，而其表面性质又决定于与其键合在一起各种杂原子(如氧、氮、氢、硫、氯等)的种类，活性碳是没有特殊选择性，或选择性很小的吸附剂，制备良好的活性碳为多孔结构，主要是各种直径的微孔和介孔，其比表面可达1000 m2/g到2m2/g，或者更高一些，使其具有高的吸附容量。由于活性碳表面具有很大的化学和几何不均一性，特别是工业用活性碳尤为严重，即使是低沸点气体和轻烃，也会产生很厉害的拖尾。在气相色谱发展早期活性碳只用于分析稳定的气体特别是惰性气体和轻烃。上世纪 50年代初捷克的 Janak 和 60年代初波兰的 Zielinski 在使用活性碳作固定相分析气体混合物方面做了很多工作。此后由于气相色谱的发展和活性碳研究的深入，人们就对活性碳的表面进行改性，包括用化学方法除去活性碳中的灰分(除去无机杂质)，在无氧气氛中进行高温处理除去活性碳表面结合的氧，用催化活化及高温碳沉积的方法对多孔结构进行改性。用活性碳填充的色谱柱出现拖尾不仅是由于活性碳上的微孔和孔径的不均一所造成毛细管凝聚，更重要的也还由于混合物中的一些成分在各种非碳物质上的强烈吸附所致，这些附加的物质有两类，在活性碳孔中的无机物，他们在表面上没有键合，部分灰分和杂原子(常常是氧和氢、硫、氮、卤素等)，这些杂原子与碳骨架进行了化学结合。而且这些附加物会使进行色谱分离的物质产生可逆吸附。在气相色谱的应用中，活性碳的改性是把活性碳在150-200 ℃下处理几个小时，并在0.1 mm Hg真空下除去水分，这样不会影响吸附剂的表面性能。之后就出现了石墨化炭黑和碳分子筛。　　(2)石墨化碳黑　　为了克服活性碳的缺点，国内外早期进行了许多研究，就把碳黑在真空中或在还原性气氛中进行高温处理，如加热到3000℃，结果在碳表面上形成石墨状的晶形。这样处理之后，表面均匀、活化点也大为减少了。比表面由几百 m2/g 下降到 低于 30 m2/g 。所以大大改善了色谱峰形。提高了分析的再现性。据原苏联基先列夫的研究，认为在石墨化碳黑的表面上没有官能团，没有&pi 键，所以它的吸附性主要靠色散力起作用，因而石墨化碳黑的极性比角鲨烷还小。　　为了适应各种样品的分离，可对它进行各种表面处理，如:　　① 涂渍少量固定液消除残存的少量活化点。　　② 分离酸性化合物时可用磷酸处理石墨化碳黑。　　③ 分离碱性化合物时可用有机碱处理石墨化碳黑。　　④ 在100℃下用氢气处理石墨化碳黑可除去表面的氧，适于还原性物质的分离。　　(3) 碳分子筛 (碳多孔小球)　　1968年 Kaiser 制备出一种碳吸附剂叫&ldquo 碳分子筛&rdquo ，国外的商品名是 Carbosieve B，它是用偏聚氯乙烯小球进行热裂解，得到固体多孔状的碳，其比表面为1000 m2/g，平均孔径为 1.2 nm 。　　我国上海高桥化工厂、中科院化学所和天津试剂二厂相继研制成功这类碳分子筛，商品名叫做:碳多孔小球(TDX), 具体的牌号有 TDX-01 TDX-02。它们的堆积密度为 0.6 g/mL，比表面为 800 m2/g，碳多孔小球具有下面一些特点：　　① 非极性很强，表面活化点少，疏水性强，可使水峰在甲烷前或后洗脱出。　　柱效高，1 m 色谱柱可有 1200～1500 理论塔板数。　　③ 耐腐蚀、耐辐射。　　④ 寿命长。　　碳多孔小球用于一些永久气体的分析：TDX 可用于 H2、N2,、O2、CO、O2 、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、以及C3的烃类和SO2等气体的分析。碳多孔小球即使在50℃的柱温下对N2,和O2也有一定的分离能力。TDX可很好地用于氮肥厂的半水煤气分析在半水煤气中含有N2, O2，CO, CO2和CH4,用TDX-1柱可把这些气体分开。TDX 可用于金属热处理气氛的分析在金属热处理中为了控制渗碳或渗氮的量，要分析热处理炉子里的气氛，所含组分类似于半水煤气，可用TDX-1柱进行分析。由于碳多孔小球的非极性很突出，极性化合物在这一固定相上的保留时间很短，同时由于它的表面上活化点很少，一些氢键型化合物可得到对称色谱峰。所以它适于分析这类化合物。碳多孔小球的表面类似于石墨化碳黑，对水的保留作用极差，但对烃类有较强的保留作用，因此可用碳多孔小球分析低碳烃中的水分。　　三、 近年出现的气-固色谱固定相　　1、碳纳米材料气相色谱固定相　　自从1991年日本学者饭岛澄男(Sumio Iijima)发现了碳纳米管(CNTs)之后，改变了人们过去对碳的三种形态(金刚石、石墨和无定形碳)的认识，对碳纳米管不断进行研究，并竞相把这种新奇的材料用在各个领域，在2004年又出现了另外一种有趣的碳物质&mdash &mdash 石墨烯，G)，CNTs和G是碳的两种同素异形体，他们具有sp2杂化网络，但是结构不同，CNTs具有管状纳米结构，由石墨烯片卷成管状，形成准一维结构，而G是打开纳米管形成的平面二维薄片。CNTs可分为单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs)，石墨碳家族的各种形态如图5所示。图 5 石墨碳家族的各种形态(Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48：7752-7777)　　由于CNTs具有表面积大、活化点多、p-p键作用力强等特殊性能，适合于在气相色谱固定相中应用，而且它的纳米级多孔性能有利于减小传质阻力，可得到对称的色谱峰，目前它的应用主要限于标准的混合物，如烷烃、芳香族化合物、醇类、酯类、酮类。　　厦门大学的袁东星早在2002年就是用比较纯净的碳纳米管做成填充柱进行研究，并与活性　　炭、石墨化碳黑(Carbopack B)柱进行比较，比较它们分离醇、酮、醚、酯、有机酸类的性能。2005年 Mitra等首次把自组装碳纳米管使用化学蒸汽沉积(CVD)方法涂渍在长的毛细管色谱柱中，得到高的柱效，改变CVD条件会改变CNTs膜的厚度和形态，因而可调整色谱的选择性。2006年 Mitra 等又利用鈷和鉬盐进行催化的化学蒸汽沉积方法吧单壁CNTs涂渍在毛细管色谱柱中,厚度达300nm，柱效可达每米1000理论塔板数，测试其麦氏常数属非极性固定相。同年国内袁黎明研究组把单壁CNTs和离子液体组成混合气相色谱固定相，制备成毛细管色谱柱，CNTs可以改善离子液体的分离性能。此后有两年停滞，从2008年又有一些研究报告出现。到近5年CNTs作气相色谱固定相的研究又多起来，下表4列出2008年至今发表的一些有关CNTs作气相色谱固定相的研究的工作。表4 2008年后有关CNTs作气相色谱固定相的研究的工作　　2、金属有机框架化合物作气相色谱固定相　　金属有机框架化合物(MOFs)是由无机金属离子和有机配体，通过共价键或离子共价键自组装络合形成的具有周期性网络结构的晶体材料。其中，金属为顶点，有机配体为桥链。MOFs结构中的金属离子几乎包含了所有过渡金属离子。通常分为含氮杂环有机配体、含羧基有机配体、含氮杂环与羧酸混合配体三种类型。MOFs具有独特的孔道，可设计和调控它的尺寸和几何形状,并在孔道内存在开放式不饱和金属配位点，使其可用于吸附或分辨不同的气体或离子，MOFs极适宜于辨识特定的小分子或离子，在多相催化、气体分离和储存等方面有着广泛的应用。由于MOFs具有优异的性质，比如比表面高、热稳定性好、纳米级孔道结构均一、内孔具有功能性、外表面可修饰等，在分析化学领域有广泛的应用前景，MOFs在分析化学中有多种应用，也是极好的气相色谱固定相。　　由于MOFs不容易涂渍在毛细管壁上。南开大学严秀平研究组用动态法把纳米级MOF-101涂渍在15m长的大内径(0.53mm)石英毛细管柱上，使最难分离的二甲苯三个位置异构体得到十分漂亮的基线分离，并用于多种混合物的分离上。图 6 二甲苯三个位置异构体的分离图　　近几年国内严秀平研究组和云南师范大学的袁黎明研究组对MOFs作色谱固定相做了许多十分出色的工作，限于篇幅有机会再讨论。　　另外固体固定相当今主要用于制备PLOT(多孔层开管柱，这一课题下次再讨论。　　在结束此文之际，看到已故蒋生祥先生和郭勇博士团队今年发表的一篇有关碳基吸附剂-碳纳米管的综述(J Chromatogr A, 2014，1357：53&ndash 67)(但是此文只涉及碳纳米管作固相萃取和固相微萃取的论述，没有设计碳基吸附剂作气相色谱固定相的综述)。同时看到瞿其署先生团队在2014年发表的有关石墨烯的制备、性能及在分析化学中应用的综述论文(J Chromatogr A,2014，1362：1&ndash 15 )，有兴趣者可直接阅读。　　小结　　气-固色谱虽然它的应用广泛性远不如气-液色谱，但它还是一个很有用的方法，有它突出的魅力，是气-液色谱不能代替的技术。使用上述几种吸附剂制备的填充柱或PLOT柱，对低沸点混合物的分离具有独到的作用。不过，近年出现的多种纳米材料可作气-固色谱固定相，虽然它们具有独特的优点，但是还有待进行更深入的工作，形成商品柱，才能发挥其作用。目前实际应用的还是常规的气-固色谱固定相。下一讲，我将介绍PLOT柱的诱惑力。（未完待续）　　(作者：北京理工大学傅若农教授)

由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会主办，北京雄鹰国际展览有限公司承办的“第四届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”将于2011年11月9日至11月10日在北京国际会议中心召开，本次论坛会仍将继承发扬上三届的专业特色和学术风格，继续围绕“节能、减排、安全、环保”的主题。　　仪器信息网作为协办单位之一也将参加本届会议，，并在会议现场设有展台，展台号“332”，届时专业观众可在现场免费领取最新一期《仪器快讯》，欢迎广大网友光临本网展台与本网工作人员当面交流。　　会议日程公布如下： 2011年 11月9日上午大会报告厅时间报告人题目公司名称主持人8：30-9：00 注册报到 黄步余9：00-9：30 开 幕 式9：30-10：00曹乃玉“十二五”规划中关于分析仪器的政策和法规中国仪器仪表行业协会分析仪器分会10：00-10：30杨 飞MricroSAM----开创了过程分析仪器的新世界西门子（中国）有限公司10：30-11：00孙 磊石油化工在线分析仪器的发展与现状中国石化工程建设公司11：00-11：30Peter J Traynor乙烯裂解炉的实时优化Thermo Fisher Scientific 11：30-12：00张嗣良用于生物过程的先进在线科学仪器研制国家生化工程技术研究中心长三角科学仪器产业技术创新战略联盟 　 2011年11月9日下午A报告厅 时间报告人题目公司名称主持人13：00-13：20Doug Frye总硫分析仪在催化剂保护和燃料油调和过程中的应用Thermo Fisher Scientific 潘再生13：20-13：40郭东华在线分析仪系统的设计心得中国寰球工程公司13：40-14：00罗海涛石油炼制过程在线分析的意义及研究应用的未来趋势分析通力分析自控技术有限公司14：00-14：40中间休息 参观展览会14：40-15：00王雪梅在线分析仪表及分析小屋在乙烯装置中的应用中国寰球工程公司15：00-15：20王继付GC8000在线色谱仪在石油化工中的应用横河电机(中国)有限公司15：20-15：40戴连奎在线拉曼分析仪的研制及其在PX装置中的应用浙江大学工业自动化国家工程研究中心2011年11月9日下午B报告厅时 间报告人题目公司名称主持人13：00-13：20曲 庆气体分析中如何设计标准物质大连大特气体有限公司 金钦汉13：20-13：40符青灵重催烟气脱硫装置在线分析仪表的应用中国石油化工股份有限公司广州分公司检验中心13：40-14：00LisaZhang Hummingbird Business Introduction Servomex14：00-14：40中间休息 参观展览会14：40-15：00熊彬烽PS6600型过程分析成套系统在高炉炉顶煤气分析中的应用重庆川仪分析仪器有限公司15：00-15：20孙 阳高炉炉顶煤气在线分析系统技术综述武汉华敏测控技术有限公司15：20-15：40金义忠 样气过滤除尘技术新元件的研究及应用重庆凌卡分析仪器有限公司 2011年11月9日下午C报告厅时 间报告人题目公司名称主持人13：00-13：20安胜波，浮标式水质自动监测系统的研究河北先河环保科技股份有限公司 邱华云13：20-13：40魏安德奥地利是能公司光谱水质分析仪在地表水和地下水的应用奥地利是能公司上海代表处13：40-14：00魏正森 在线分析技术在我国的应用及最新进展成都市倍诚分析技术有限公司14：00-14：40中间休息 参观展览会14：40-15：00褚小立在线近红外光谱分析技术在混合生产过程中的应用石油化工科学研究15：00-15：20艾尔肯• 依不拉音在线光纤传感同步吸收-荧光光谱仪及食品、药品残留量检测的应用新疆医科大学药学院分析测试中心15：20-15：40王炼翃氯含氢分析仪在氯气总管在线监测中的应用南宁化工股份有限公司2011年11月9日下午D报告厅时 间报告人题目公司名称主持人13：00-13：20崔厚欣烟气重金属汞排放在线连续监测系统设计北京雪迪龙科技股份有限公司 张悦崐13：20-13：40辛鸣镝关于燃煤脱硝装置出口处烟气中微量NH3测量技术株式会社堀场制作所13：40-14：00胡 燕采用FID检测器分析环境空气中的86种VOC组分AMERICA CHROMATOTEC Inc. 14：00-14：40中间休息 参观展览会14：40-15：00黄晓晶过程质谱在生物发酵在线监测中的应用上海舜宇恒平科学仪器有限公司15：00-15：20柴明举PH计预处理系统在裂解装置上的应用中沙天津石化有限公司15：20-15：40段宝军核磁共振在线分析系统在常压蒸馏装置上的应用中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院2011年11月10日上午A报告厅时 间报告人题目公司名称主持人9：00-9：20John HoMicroDist 在线馏程分析仪在石化行业中的应用美国PAC公司 戴连奎 9：20-9：40许 祎 在线TOC分析仪测量技术最新进展及其应用美国哈希公司9：40-10：00方培基烟气汞排放连续监测系统技术探讨西克麦哈克（北京）仪器有限公司10：00-10：20肖 勇石油管线自动取样器国产化的探讨中石化管道储运分公司10：20-11：00中间休息 参观展览会11：00-11：20叶 飞智能数字技术优化在线分析仪表的安装、使用及维护梅特勒-托利多11：20-11：40尹 洧水质在线监测系统及其应用北京市化工研究院11：40-12：00赵 捷污水处理厂自动化控制系统及控制功能实现北京市市政工程设计研究总院2011年 11月10日上午B报告厅时 间报告人题目公司名称主持人9：00-9：20Mr. Satoshi ArakawaEnergy Dispersive X-ray Fluorescence (EDXRF) method High Sensitivity Sulfur Content AnalyzerHach China 赵友全9：20-9：40Jian Wei, Ph.D. Quantitative Analysis with Process Quadrupole Mass SpectrometerExtrel CMS9：40-10：00梁汝军DCS与工业在线分析仪之间基于Modbus协议的串行通讯中国石油化工股份有限公司北京北化院燕山分院10：00-10：20王清华在线质谱仪对干扰组份中一氧化碳分析的改善Thermo Fisher Scientific 10：20-11：00中间休息 参观展览会11：00-11：20代武军在线质谱仪在环氧乙烷氧化反应气中的微量二氯乙烷中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院11：20-11：40马 伟 保障PrimaDB质谱仪稳定运行的技术措施新疆独山子石化公司11：40-12：00高喜奎朱卫东在线分析系统集成技术的新理念及主要性能特性分析江苏和谐科技股份有限公司南京分析仪器厂有限公司2011年 11月10日上午C报告厅时 间报告人题目公司名称主持人9：00-10：00孙丙玥朱良漪毕生论文出版讨论朱良漪原秘书 10：00-10：30中间休息 参观展览会10：30-11:30金义忠在线分析工程技术名词术语研讨重庆凌卡分析仪器有限公司2011年 11月10日上午D报告厅 时 间报告人题目单位名称主持人9：00-10：00曹乃玉“十二五”规划中对分析仪器的政策和法规交流会中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长曹乃玉10：00-10:30IFPAC来华专家（英文演讲，中文翻译）IFPAC论坛概况介绍美国IFPAC论坛组委会10：30-11：00金钦汉美国“国际过程分析与控制论坛（IFPAC）”的发展及其启示浙江大学分析仪器研究中心教授、执行主任11：00-12：00讨论IFPAC和CIOAE双方交流意向注：以现场报告内容为准。

根据中国仪器仪表行业协会的数据，2009年，分析仪器包括煤质分析仪器，煤质分析仪，煤质分析设备，煤质分析仪器仪表工业过程分析仪器、实验分析仪器、环境监测专用仪器仪表工业总产值、工业销售产值均保持了稳步增长，但是同比增幅明显低于2008年。出口交货值除环境监测仪器保持小幅增长外，其他二者均保持了负增长。其中，环境监测专用仪器仪表产值超过92亿元，同比增加28.85%，销售值达91.21亿元，同比增加30.82%。　　数据表明，分析仪器行业中，环境监测专用仪器仪表增速最快，煤质分析仪器发展次之，工业过程分析仪器子行业也保持着高于行业平均水平的增长速度，而实验分析仪器的增幅明显低于仪器仪表行业平均水平。这主要是因为国家将环境保护和节能减排工作列入了中长期发展规划，出台了一些强制性政策和鼓励性政策，促进了环境监测仪器的推广应用。而且受2008年三聚氢胺事件影响，食品安全监测仪器的市场大幅增长。　　进口继续保持增长，出口下降　　在全国仪器仪表行业总体进出口均呈现负增长的情况下，煤质分析仪器进口保持增长，出口同比下降。其中，工业过程分析仪器进口4.48亿美元，出口额为3.38亿美元 实验分析仪器进口额近27亿美元，出口额为6亿美元，全国仪器仪表行业总体进出口逆差102亿美元，比2008年减少1.7亿美元，分析仪器进出口逆差56亿美元。　　分析仪器进口额较大的主要原因是国内目前在用的高端煤质分析仪器多数仍为进口。由于高端煤质分析仪器技术要求高，研发投入大，研发周期长，对于国内企业来讲是个巨大的挑战。虽然近几年出现了像东西电子、聚光科技、天瑞仪器、普析通用、北京纳克、雪迪龙、河北先河等这样快速发展的高新技术企业，但是国内企业仍然普遍缺乏自有技术，缺少高端产品原始创新能力，研发投入力度严重不足，工作缺乏系统性和长期连续性，导致国内企业高端分析仪器开发能力不足。科研院所、大专院校的科研成果与行业的衔接渠道不畅，短期内还无法生产出满足国内市场需求的高端分析仪器。　　分析仪器出口减少主要是由于2008年下半年以来，国际金融危机爆发，国内外经济形势发生急剧恶化，国外需求降低。　　长期以来高端煤质分析仪器几乎100%为进口所占据的局面，迫使国内分析仪器企业必须改变原有的研发生产模式，已经开始逐步向生产高端分析仪器的方向发展。不断优化的市场环境，以及更多国外煤质分析仪器企业的进入，国内煤质分析仪器市场的竞争奖更加趋于激烈。因此，国内煤质分析仪器厂商必须在危机和机遇并存的市场环境中逆流而上，加大投入，不断创新，在科技发展的道路上披荆斩棘，向世界一流水平迈进。

p　　在工业生产和日常生活环境中存在着各种各样的气体，它们对生产和环境有着巨大的影响。比如工业矿井生产中产生的CHsub4/sub、CO等，它们是造成矿井瓦斯爆炸的重要组成气体；在化工生产中，一些生产阶段(例如锅炉燃烧)的气体检测对产品质量控制起着至关重要的作用；在一些石化储存站、煤气站等场合，有毒易燃气体的泄露需要实时检测监控；在日常生活中，例如城市煤气、汽车尾气、酒店的智能家居系统等，也涉及对有害气体进行监测；在能源煤炭行业中，也需要对某些中间产物(气体)或成品(气体)进行监测以判断产品的质量和均一性。/pp　　常用的气体检测仪器有红外线气体分析仪、紫外线气体分析仪、热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪、磁式分析仪、激光气体分析仪、气相色谱仪、质谱仪等。其中红外线气体分析仪具有测量范围宽、灵敏度高、测量精度高、维护量小、价格相对较低等优点，并且仪器的体积小、重量轻、结构简单。因此既适用于在线监测，也被广泛地应用于各个领域的便携式现场气体检测，特别是适用于具有某些特征吸收波长的气体，如CO、CHsub4/sub、COsub2/sub等。/pp　　目前中国市场上的红外气体分析仪的用途主要可以大致分为三类：环保、工业应用和科研项目。此外，由于红外气体分析仪具有较好的防爆性，所以人防工程、检测报警设备里也会用到红外气体分析仪，如井下有毒气体报警装置等。但此类设备通常不做定量分析要求，不能提供准确的数据，所以在此报告中不涉及。另外，关于环境CEMS市场本网另有报告专门论述，故本报告中也不涉及红外气体分析仪的CEMS市场。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong《中国红外气体分析仪市场调研报告（2020版）》/strong/span主要针对strong便携式红外气体分析仪/strong及strong用于过程分析的在线式红外气体分析仪/strong的相关产品、标准、应用、市场情况、用户使用/采购行为、仪器信息网专场访问量等内容进行阐述。在前期相应调研过程中，采用了网上公开信息收集、问卷调研、电话深访、招中标信息统计、仪器信息网访问量统计等调研方式。/pp style="text-indent: 0em "strong style="text-indent: 2em "报告内容节选：/strong/pp style="text-indent: 2em "我国当前过程在线式红外气体分析仪年市场规模约为**，便携式红外气体分析仪年市场规模约为**.../pp style="text-indent: 2em "国内非在线CEMS市场上在线式红外气体分析仪进口主流品牌有**、**、**等，其中**就占了进口品牌市场份额的**%左右.../pp　　随着几十年的技术发展，研发生产红外气体分析仪的国产仪器厂商也逐渐多了起来，品牌主要有**、**、**、**、**等.../pp　　本次调研中，专门邀请了三十余位具有代表性的用户代表，对他们选购红外气体分析仪时考量的因素进行了调研统计。统计结果显示，用户在选购红外气体分析仪时最关心的因素是***(4.8)，第二是***(4.78），第三是***(4.36)，关心程度相对较低的是***及***.../pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/a54e348f-966f-4a62-92a9-4e4eb825026f.jpg" title="访问量图.png" alt="访问量图.png"//pp style="text-align: center "”多组分气体分析仪“专场各品牌平均访问量/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/30f07e6e-e692-4a53-ac85-57889bdf9088.jpg" title="访问量2.png" alt="访问量2.png"//pp style="text-align: center "　　”CO、CO2气体分析仪“专场各品牌平均访问量/ppspan style="color: rgb(0, 0, 0) "strong报告链接/strong/spanspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong/strongstrongspan style="color: rgb(0, 0, 0) "：/span/strongspan style="color: rgb(0, 0, 0) "a href="https://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=215" target="_blank"span style="color: rgb(255, 0, 0) "stronghttps://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=215/strong/span/a/span/span/pp欢迎感兴趣的朋友来电咨询，购买/咨询联系方式：010-51654077 转销售部/ppstrong报告目录：/strong/pp第一章 红外气体分析仪介绍 7/pp　1.1 红外气体分析仪简介 7/pp　1.2 红外气体分析仪分类 7/pp　1.3 红外气体分析仪结构组成 7/pp　　1.3.1 光源 8/pp　　1.3.2 滤光部件 8/pp　　1.3.3 气室 9/pp　　1.3.4 检测器 9/pp　1.4 红外气体分析仪前处理方法 9/pp第二章 红外气体分析仪相关标准 11/pp　2.1 仪器标准 11/pp　2.2 使用标准 11/pp第三章 红外气体分析仪市场概述 13/pp　3.1 红外气体分析仪国内市场发展历程及现状 13/pp　3.2 部分重点进口品牌分析(便携、过程分析) 14/pp　　3.2.1 ABB 14/pp　　3.2.2 西门子 14/pp　　3.2.3 HORIBA(堀场) 15/pp　　3.2.4 富士电机 16/pp　　3.2.5 德国MRU 17/pp　3.3 部分重点国产品牌分析(便携、过程分析) 18/pp　　3.3.1 北分麦哈克 18/pp　　3.3.2 南华仪器 18/pp style="text-indent: 2em "3.3.3 华云仪器 19/pp　　3.3.4 西比仪器 20/pp　　3.3.5 均方理化 20/pp　　3.3.6 湖北锐意自控 20/pp　　3.3.7 雪迪龙 21/pp　　3.3.8 崂应 22/pp第四章 红外气体分析仪2019年招标采购市场 23/pp　4.1 中标信息 23/pp　4.2 中标特点分析 27/pp　4.3 招标单位行业特点 28/pp第五章 红外气体分析仪部分主要细分行业用户特点 29/pp　5.1 环保/水工业行业用户 29/pp　5.2 石油/化工行业用户 30/pp　5.3 能源/煤炭行业用户 30/pp　5.4 生物制药行业用户 30/pp　5.5 建筑/建材行业用户 31/pp第六章 用户仪器选购行为分析 32/pp第七章 红外气体分析仪线上访问量统计分析 34/pp　7.1 “多组分气体分析仪”专场访问量统计分析 34/pp　7.2 “CO、CO2气体分析仪”专场访问量统计分析 37/pp第八章 总结 39/p

日前，长沙开元仪器有限公司中心化验室迎来了全国计量系统知名专家——贵州省计量测试院毛文、吴鹏程一行，并与他们率领的课题组合作开展了煤的工业分析仪检定规程(地方标准)课题研究。　　工业分析仪是用来测试煤和水煤浆等物质的水分、灰分、挥发分和固定碳成分的分析仪器。上世纪 90 年代，我公司通过引进、消化和吸收国外先进工业分析仪测定技术，开发出适合我国国情的全自动工业分析仪，逐步替代利用烘箱+马弗炉+电子天平等进行工业分析成分的传统人工测试方法。2005年，我公司以5E-MAG6600为样本，与湖北电科院共同起草制订了DL/T1030-2006《煤的工业分析 自动仪器法》，该行业标准的制定与实施为工业分析仪代替传统烘箱和马弗炉进行煤的工业分析成分仲裁奠定了基础。　　据了解，目前国家对煤质分析仪器中的量热仪、元素分析仪等都制定了相应的检定规程，如：JJG672-2001《氧弹热量计检定规程》、JJG1006-2005《煤中全硫测定仪检定规程》等，但工业分析仪迟迟没有相应的检定标准，导致客户在工业分析仪交付、验收等环节无据可依，颇有争议。针对这种局面，全国物理化学计量委员会委员、贵州省计量测试研究院化学室毛文主任率先申请开展课题研究。毛文主任指出：开元仪器在煤质检测行业知名度很高，5E牌全自动工业分析仪有较高的市场占有率，产品具有良好的代表性，课题组故选择开元的产品作为样本之一，按照预先制订的课题方案和实验方法，采集实验数据，进行相关研究。　　经过连续四昼夜的紧张工作，专家们针对全自动工业分析仪进行了严格的仪器控温精度检定、样品工业分析成分测定、结果误差分析等，取得了大量数据。课题组专家高度评价公司产品的优异性能，并对产品在本次试验过程中表现出的稳定性、可靠性和先进性表示赞赏。

石油产品中硫化物的全分析包括总硫、硫化氢和其他有机硫化物形态和含量的分析。从安全生产、环境保护、提高生产效率和减缓设备腐蚀等各方面来说，硫化物的准确、有效和及时的监测起着重要作用。珀金埃尔默最新推出4125型和4128型微量硫分析仪，它们是专门针对分析硫化物而开发研制的带有双火焰光度检测器的气相色谱仪，具备以下特点： 1 适用于天然气、炼厂气、工艺气体、动力煤气等气体石油产品，以及石脑油、汽油等液体石油产品分析 2 采用对硫化合物有等摩尔响应的脉冲式火焰光度检测器 (PFPD)，碳干扰小，校准简单，检测限可低至 100 ppb 3 可检测的化合物包括硫化氢(H2S)、硫化羰(COS)、二氧化硫(SO2)、硫醇、芳香族硫化合物等 4 符合ASTM D5504、ASTM D6228、ASTM D5623、ISO 19739等要求 5 丰富的用户解决方案毛细管柱方案第二或第三通道进行额外分析在线分析和/或多流路系统渗透管校准腔室选装欲详细了解珀金埃尔默4125型和4128型微量硫分析仪，扫描下方二维码即刻获取珀金埃尔默GC-PFPD工程色谱解决方案——《4125型和4128型微量硫分析仪产品介绍》，或与珀金埃尔默当地销售人员联系。

便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B系列介绍 便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B系极谱法测量原理的电化学分析仪器。可测量气体中氧，也可测量水溶液中溶解氧。广泛应用于全国各地的核电厂、发电厂、热电厂、水处理厂、工业锅炉、制药业、医疗机构、石化等各行各业。 气体中氧浓度（单位%）测量用于粮食、水果、药材仓库、坑道、人防工事、舰艇，也用于医学上肺功能测量，电站、冶炼、化工等锅炉燃烧过程中气相中氧浓度的测量。 溶解氧（单位mg/L）是指溶解于水中或液相分子态氧，其含量是衡量水质优劣的重要指标之一。溶解氧的测量是发电、锅炉、水产养殖、水源保护、上水供应、污水处理等部门不可缺少的监测项目。 本测氧仪采用极谱法原理和覆膜测氧电极（又称Clark电极）。分子态氧从液体介质中透过膜进入电极电解质中，在一定的极化电压下，氧被还原，产生电流。覆膜测氧电极中的氧在中性电解液中发生如下的反应： 阴极 O2+2H2O+4C=4OH 阳极 4Ag+4CL-4e=4AgCL电流与氧浓度成正比，电解电流经过电子单元放大、运算，显示氧浓度。在氧还原过程中电极消耗氧，氧必须由介质连续地供给。因此，在使用仪器测量氧浓度时，必须使介质不断流动，保证测量的正确、可靠。 便携式溶解氧主要技术参数1．仪器测量范围： FI （0-20） mg/L 分辨率0.01 mg/LGI （0-20） mg/L 分辨率0.001 mg/LHⅠ（0-20） mg/L 分辨率0.0003 mg/L；HB（0-20） mg/L 分辨率0.0001 mg/L2．仪器示值误差： FI ±0.3mg/L GⅠ ±0.04mg/L HⅠ ±0.008mg/L HB ±0.008mg/L3．仪器重复性： FI ≤0.14mg/L GI ≤0.014mg/L HⅠ≤0.003mg/L HB ≤0.003mg/L4．仪器响应时间：不大于30s (90%,25℃)5．仪器零值（误差）： （0.00-20）mg/L ≤0.10 mg/L （0.000-1.999）mg/L ≤0.01 mg/L （.0003-.1999）mg/L ≤0.001 mg/L （.0000-.1999）mg/L ≤0.001 mg/L 6. 仪器工作条件：a）环境温度：（5-35）℃。b）相对温度：不大于85%RH。c）供电电源：DC(9-8.5)V。d）被测介质温度：（5-40）℃。e）应无影响仪器正常工作的电磁干扰。f）大气压力：（86-106）kPa。 g）电源环境与空气流通良好，无影响检测精度的干扰气体。7．电源电压变化时的影响量：仪器示值误差的五分之一。8．环境温度变化时的影响量：仪器示值误差的三分之二。9．氧电极寿命：大于一年。10．功耗：＜2mW。11．外型尺寸：25×80×145mm。12．重量：250g。 气氧分析主要技术参数1．仪器测量范围：C1-CIV （0.0-95.0）% （0.00-19.99）%B1 （0.000-1.999）%A1 （0.0000-.1999）%2.仪器示值误差（0.0-95.0）% ±3%F.S（0.00-19.99）% ±2%F.S（0.000-1.999）% ±2.0%F.S（0000-.1999）% ±4.0%F.S3.仪器重复性（0.0-95.0）% ≤1.0%（0.00-19.99）% ≤1.0%（0.000-1.999）% ≤1.0%（.0000-.1999） % ≤2.0%4.仪器零点漂移，量程漂移（0.0-95.0）% ±1%F.S（0.00-19.99）% ±0.67%F.S（0.000-1.999）% ±0.67%F.S（.0000-.1999）% ±1.33%F.S5.仪器响应时间：不大于30s (90%,25℃)6.仪器残余电流≤1.0%F.S7.仪器工作条件：a）环境温度：（5-35）℃。b）相对湿度：不大于85%RH。c）供电电源：DC(9-8.5)V。d）被测介质温度：（5-40）℃。e）应无影响仪器正常工作的电磁干扰。f）大气压力：（86-106）kPa。g）电源环境与空气流通良好，无影响检测精度的干扰气体。8．电源电压变化时的影响量：仪器示值误差的五分之一。9．环境温度变化时的影响量：仪器示值误差的三分之二。10．氧电极寿命：大于一年。11．功耗：＜2mW。12．外型尺寸：25×80×145mm。13．重量：250g。 高精度便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12A选型参考类型型 号仪器名称测量范围用途在线的SDW-OX-12A F2安装式溶解氧测氧仪0.01mg/L-20.0mg/L （溶氧）(0.0-80)%O2（气氧）水处理设备厂、工业 锅炉等水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A G2安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.001mg/L—20.0mg/L（溶氧）(0.0—80)%O2（气氧）核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A-H2安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.0003mg/L—20.0mg/L（溶氧）(0.0—80)%O2（气氧）核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A-H3安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.0001mg/L—20.0mg/L（溶氧）(0.0—80)%O2（气氧）核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B F1便携式溶解氧测氧仪0.01mg/L—20.0mg/L（溶氧）(0.0—80)%O2（气氧）水处理设备厂、工业 锅炉等水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B G1便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.001mg/L—20.0mg/L（溶氧）(0.0—80)%O2（气氧）核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B-H1便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.0003mg/L—20.0mg/L（溶氧）(0.0—80)%O2（气氧）核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B-HB便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.0001mg/L—20.0mg/L（溶氧）(0.0—80)%O2（气氧）核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测创新点：便携式溶解氧主要技术参数1．仪器测量范围： FI （0-20） mg/L 分辨率0.01 mg/LGI （0-20） mg/L 分辨率0.001 mg/LHⅠ（0-20） mg/L 分辨率0.0003 mg/L；HB（0-20） mg/L 分辨率0.0001 mg/L2．仪器示值误差： FI ± 0.3mg/L GⅠ ± 0.04mg/L HⅠ ± 0.008mg/L HB ± 0.008mg/L3．仪器重复性： FI ≤ 0.14mg/L GI ≤ 0.014mg/L HⅠ≤ 0.003mg/L HB ≤ 0.003mg/L斯达沃便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B