冷油机

项目总结用户Mars动物饲料加工厂有限公司加工厂地点德国弗登市（Verden）应用领域高温回收冷凝水监测设备Sievers M9总有机碳TOC分析仪技术选择的考虑因素对于高温回收冷凝水的监测，pH值、电导率、紫外传感器均无法有效检测出循环蒸汽中的脂肪、油、颗粒物等污染。而Sievers M9 TOC分析仪能准确检测出含量极低的有机污染物，即使对于碱性样品也不在话下。当分析仪与功能强劲的样品预处理过滤器一起使用时，能够有效监测含有颗粒物的高温冷凝水，提供实时监测数据。使用此技术配置的结果●将锅炉给水中的有机污染风险降至最低。●符合统一的循环蒸汽运行指南，加强了生产设备的保护。●长达12个月的校准稳定期，提供高准确度和精确度的测量值，维护要求低。●快速测量响应，及时报告污染事件。●样品过滤器有自清洁功能。背景位于德国弗登市的Mars动物饲料加工厂按照当地认证机构颁布的标准和欧洲统一标准DIN EN 12952和12953运行其锅炉房。这也符合以前应用的“技术蒸汽指导标准（TRD，Technical Steam Directives）”。加工厂根据相关要求[1-5]，制定了72小时无人监督锅炉房运行的特别措施。如果回收冷凝水中发生脂肪、油和油脂（FOG - Fats，Oil and Grease）污染，就需要可靠的系统来防止该污染进入蒸汽发生器。通过在线监测，该系统的实际功能得到增强，可以发出自动排放被污染冷凝水的指令。锅炉制造商发布的产品规格规定，锅炉给水和返回的冷凝水中不可含有机污染物。虽然锅炉给水中的补给水来自受控工艺，但返回的冷凝水在热交换过程中可能受到污染，因此必须对其严密监测。以往用紫外传感器的方案来检测冷凝水中的有机物污染，但由于紫外传感器的测量结果不准确且维护要求过高，这种方法已被淘汰。如果冷凝水中的颗粒物含量过高，不但会干扰光学测量，还会堆积在光学窗口上，需要每天多次清洁光学窗口。此外，紫外传感器不够灵敏，无法检测到冷凝水中的低浓度有机物。挑战在饲料加工车间，蒸汽可用于多种工艺，如加热、消毒和清洁、直接蒸汽处理产品。Mars公司加工厂的蒸汽应用还包括通过热交换器来液化板油，因此有机物可能会以油脂的形式进入循环蒸汽。pH或电导率探头等普通传感器难以检测到油脂。油脂不溶于水，对pH值和电导率基本无影响，因此很难用pH或电导率来检测有机污染。周末无人值守锅炉房。在无人看管的情况下，锅炉运营指南规定：“如果存在油脂污染的风险，则必须安装双循环系统，除非使用有效设备来确保油脂不会进入蒸汽发生器（例如使用带冷凝水自动排放功能的可靠的监测设备）”[3]。Mars公司加工厂遇到的另一大难题是冷凝水的基质。加工厂用非挥发性胺来养护锅炉，以维持锅炉水的碱性pH值，防止锅炉腐蚀。非挥发性胺不蒸发，不污染锅炉蒸汽，能使锅炉蒸汽保持[7-8]的相对较低pH值，因此锅炉蒸汽可以直接接触产品。但较低的pH值会增加锅炉腐蚀，损坏冷凝管，从而产生大量颗粒物。在监测冷凝水的分析仪中，颗粒物会干扰分析并造成分析仪管道堵塞。解决方案传统的传感器无法有效检测有机物污染，而总有机碳TOC分析仪能够为用户提供全面的有机物监测解决方案。TOC分析仪不但能检测出任何种类的有机物，还能整合到生产系统之中以便进行快速在线分析。同时，自动监测系统成功与否，能否将停产时间降到最短，样品制备也起关键作用。冷凝水的温度升高，常被管道腐蚀所产生的颗粒物污染（见图1），还可能含有养护锅炉用的化学物质。冷凝水的pH值在中性至碱性范围内。Mars公司加工厂发现冷凝水中有大量的貌似铁锈的颗粒物。这些颗粒物虽然不是有机污染物，但会在分析仪中沉积和堵塞管路，从而影响分析。因此，对于本文中的应用来说，样品制备至关重要，旨在确保分析结果的准确性和稳健性。加工厂决定试用已被证明在冷凝水监测领域卓有成效的Sievers M9在线型TOC分析仪，并按照本应用的特定要求来制备样品。快速回路过滤之前快速回路过滤之后图 1：预处理前后的冷凝水对比试用Sievers M9 TOC分析仪的目的是测试Sievers分析仪与一家工程公司联合建立的样品制备过滤工艺。过滤工艺具有以下特点：★耐高温达150°C★耐高压达60 bar★独家采用不锈钢过滤器组件，坚固耐用，耐酸碱腐蚀★快速循环过滤器具有自清洁功能，因而维护要求低★滤芯孔径有1 µm至200 µm多种选择，可满足不同应用。本试用使用5 µm 滤芯（见图5）★带滤液流量监测功能★反向冲洗过滤器和滤液管功能（可选）★滤液流中的DOC过滤器或冷却盘管（可选）★设备体积小巧（见图2）图 2：快速循环过滤板Sievers M9 TOC分析仪采用Sievers独家研发的膜电导检测技术，能够确保测量的准确性[6, 7]。膜电导检测技术使用透气膜，只允许有机物氧化所产生的二氧化碳通过薄膜，以防止其它氧化副产物干扰测量，因此能够提供准确的测量结果（见图3）。Sievers M9 TOC分析仪具有维护要求低、校准稳定期长、极低浓度有机物测量的准确性高等优点，从而成为回收冷凝水的理想监测设备。此款分析仪的优点还包括：无需仪表空气、连续运行时试剂消耗极少、测量所需的时间短、体积小巧、操作便捷等。图3：膜电导技术图4：工艺流程演示设置试用设置和结果试用时，直接从给水箱正前方的冷凝水回流管中取样。带有循环泵的快速循环管路将冷凝水送进预处理系统，然后使冷凝水返回主管路（见图4）。循环泵中的流速约为6 L/min，足以以200-300 mL/min 的流速将过滤后的样品送进TOC分析仪。取样点处的冷凝水的最高温度标定为105°C。由于在快速循环和样品预处理过程中的温度损耗，分析仪的“集成在线取样端口（iOS，Integrated Online Sample Port）”处的温度不到90°C。Sievers M9配备了耐高温型的iOS，适用于温度最高为95°C的样品，因此无需事先冷却样品。在初始冲洗（即彻底清除从取样点到分析仪的所有新管路中的残留有机物）之后，测量结果稳定在100 ppb TOC以下（见图5），表示回收的冷凝水中没有明显的有机物污染。图5：测量结果试用持续进行7周。在试用期间，Sievers M9 TOC分析仪和快速回路过滤器都不需要进行维护。过滤器自带清洁功能，尽管样品中含有大量颗粒物（见图1），但并未检测到滤液流量显著降低。图6：试用7周后（左）和清理恢复后（右）的滤芯由于滤芯是不锈钢网，因此在试用之后，可以用0.1 M HCl来刷洗和处理滤芯，以恢复滤芯的清洁度（见图6）。结论Sievers M9在线型TOC分析仪提供稳定且精确的测量数据，适用于监测30-60 ppb TOC的低浓度回收冷凝水。同时采用上游样品过滤和TOC分析，可以大大降低维护成本、提高测量灵敏度、缩短停产时间，而这些都是紫外传感器无法做到的。我们对维护工作的建议是，在规定的时间内（每1-3个月）用0.1M HCl冲洗整个过滤系统。使用快速回路过滤器，使样品制备变得简便、可靠、维护要求低。尽管滤液中的颗粒物含量高，但滤液流量仍远高于分析仪所要求的50 毫升/分钟，这得益于过滤器制造商设计的自行清理功能。我们发现，5 µm孔径的滤芯足以防止分析仪堵塞。试用结果证明，Sievers M9 TOC分析仪搭配样品过滤装置，是一款性能可靠的监测系统，能够有效监测回收冷凝水中的有机物污染，也能监测Mars 公司加工厂的任何具有挑战性的样品。Sievers M9 TOC分析仪和过滤装置在试运行期间均无故障，且无需维护，为加工厂提供了可靠、准确的测量数据，确保了生产设备平稳运行。参考文献1.Water-tube boilers and auxiliary installations - Part 12: Requirements for boiler feedwater and boiler water quality German version EN 12952-12:2003.2.Shell boilers - Part 10: Requirements for boiler feedwater and boiler water quality German version EN 12953-10:2003.3.Abschnitt 2 TRD 604 Blatt 2 – Zusätzliche Anforderungen an die Ausrüstung der Dampfkesselanlage (Außer Kraft am 1. Januar 2013 durch die Bek. vom 17. Oktober 2012 (GMBl S. 902)).4.Water-tube boilers and auxiliary installations - Part 7: Requirements for equipment for the boiler German version EN 12952-7:2012. 5.Shell boilers - Part 6: Requirements for equipment for the boiler German version EN 12953-6:2011. 6."ASTM E2656 - 16 Standard Practice for Real-time Release Testing of Pharmaceutical Water for the Total Organic Carbon Attribute". www.astm.org.7.Standard Methods for the examination of water and wastewater, 23rd edition, 2017, 5310 Total Organic Carbon (TOC).◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

2019年9月4日-5日，由中国环境保护产业协会主办、黑龙江省环境保护产业协会等承办的《挥发性有机物监测技术及系列标准规范解读培训班》在黑龙江省哈尔滨市成功举办，来自中国环境监测总站、北京市环境监测站的专家学者及监测单位100余名代表共聚一堂，交流分享最新监测技术方案。苏州冷杉精密仪器有限公司总经理宋新受邀出席本次培训班，并发表重要演讲！本次培训班通过解读国家新颁布实施的挥发性有机物监测系列标准规范，旨在帮助相关参与人员全面了解和掌握环境空气与废气挥发性有机物监测技术现状及展望，及国家对挥发性有机物监测领域新制订的标准及规范内容与要求，从而提高国内挥发性有机物环境监测质量管理水平。冷杉苏州冷杉精密仪器有限公司总经理宋新在会议上分享了题为《环境空气臭氧前体物连续监测解决方案》的精彩演讲。 冷杉环境空气臭氧前体物连续监测解决方案适用于《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》、《2019年地级及以上城市环境空气挥发性有机物监测方案》等标准，采用在线预浓缩系统与气相色谱仪方案，多种除水方式可选，结合冷杉精密仪器公司定制化 Radium 云系统软件进行数据处理和上传，可实现环境空气中臭氧前体物的连续监测。冷杉环境空气臭氧前体物连续监测解决方案分享会上，宋新总经理结合冷杉与南京大学合作的“企业采样监测”实际案例向各位嘉宾重点介绍了冷杉环境空气臭氧前体物连续监测解决方案的原理、特点等。据介绍，该方案在性能方面非常出色，采用高精度仪表，可一次分析57种PAMS组分，目标化合物分离良好，且运用高性能电子压力控制单元，压力精度可达0.001Psi，保证分析更精准。同时，方案系统有来电自启动功能，能自动分析样品，节省运维成本并保证数据有效率。演讲期间，冷杉的技术方案受到了与会嘉宾的强烈好奇，纷纷咨询提问，现场交流气氛愉快热烈。低碳通道：C2~C6色谱图低碳通道：C6~C12色谱图本次培训会的成功举办，进一步提高了国内挥发性有机物环境监测水平。冷杉作为专业环保在线监测解决方案服务商愿不遗余力的推动环保科技创新，积极与学术大咖、行业企业共同研讨学习，分享交流，为打赢污染防治攻坚战，共建美丽中国贡献自己的力量。

冷杉4000解决方案使用VOCs在线监测系统分析厂界/厂区中非甲烷总烃、苯系物（总烃、甲烷、非甲烷总烃、苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、异丙苯、邻二甲苯、1,3,5-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,2,3-三甲苯）含量，结合气象参数在监测系统的上位机形成报表，通过数采仪以标准HJ 212协议上传至环保平台，满足环保监管部门监控要求。同时数据可传送至园区或厂区DCS系统，便于中控室监控厂区各监测点实时浓度。选择性配备冷杉自主研发的云平台，可实现短信通知设备故障信息和超标报警信息、登录及操作记录、自动多点校准、气体欠压及缺液报警等功能。集安全性设计、自动化监测、智能化监管、快速及时报警于一体。VOCs监测系统满足国家标准和行业标准对厂区、厂界及周边大气污染物的监测要求。系统主要由采样总管、预处理单元、分析仪表、氢气发生器、零气发生器、空压机、气象参数、数采仪、稀释仪、电控单元组成。为保证测量的长期准确性，系统配备氮气、标气和零气，定期对系统进行零点和量程标定。n技术参数项目非甲烷总烃苯系物检测能力总烃、甲烷、非甲烷总烃苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、异丙苯量程10~10000 ppb（可选） 0.01~300 ppb（可选）检出限≤ 10 ppb0.01 ppb（甲苯）重复性 1% 3%零点漂移 0.5% F.S.（24 h）量程漂移 2% F.S.（24 h）分析周期1 min ~3 min（可选）≤15 min（可选）n应用行业?环境空气自动监控 ?居民区大气污染自动监控 ?企业边界大气污染自动监控?职业环境空气污染自动监控 ?重点产业园区空气污染自动监控 ?工作场所空气污染自动监控n系统特点?标准化设计 • 符合国家标准规范要求 • 结构设计合理，可实现连续自动监测 ?运行稳定安全，数 据真实可靠 • 采样管线选用聚四氟乙烯、硼硅酸盐玻璃或耐腐蚀、惰性化材质，减少管路吸附造成的损失 • 全管路保温伴热，避免高沸点烃类物质冷凝及部件腐蚀 ?无人值守、操作方便 • 具有自我保护功能，气源供应不足时，火焰熄灭，关闭氢气空气 • 自动恢复运行功能，开机、气源供应恢复或意外断电恢复后自动运行 • 具备自动校准功能，实现无人值守创新点：1、配备高性能的气体控制模块对于气相色谱技术，国内外最大的差距就是对气体精度和稳定性的控制，有感于此，为了突破国外品牌的垄断地位，冷杉投入大量研发力量和超过1000万的研发经费，历史3年时间狠抓科技攻关，独立研发出国内独有的高精度压力、流量控制模块，其中压力精度0.001Psi，另外，独有的动态PID补偿算法和机制保证了长期使用的稳定性。在第三方检测结构和大量客户现场的应用中证明，冷杉的气体控制模块已经达到国际领先水平。2、自主灵活、可实现全自动化控制的软件系统在软件架构上，我们打破了市场上基于传统的单体式软件架构，开发了基于微服务的软件架构，将业务上的多种功能模块，比如预处理模块、前处理模块，仪表控制模块，数据采集模块，数据分析模块，数据汇总模块，数据上传模块等都封装城一个个小型的、单独的、易扩展的微服务程序。而每个服务程序都对外提供各种丰富的接口，用户可以根据具体的业务场景来自主的、灵活的配置这些服务程序的工作流程来适应各个实际的业务场景。3、高效自动的色谱算法全新开发的强大可靠的色谱峰积分算法，在色谱峰去噪、色谱峰特征点识别和色谱峰面积积分等算法上可以与市场知名进口仪器的软件的效果相媲美。同时可实现自动寻峰算法、定量定性算法和数据库管理，能自动匹配样品种类从而简化人工审核。针对复杂多组分样品分析中，有的组分可能间隔不大，保留时间漂移可能造成峰识别错误从而造成测量错误的情况，应用自回归相关性算法及特征峰匹配技术开发了保留时间校正（RTC）功能，有效校正因温度、气压、柱效的波动造成的保留时间漂移问题，大大提高数据有效率和监测数据质量。冷杉环境空气挥发性有机物连续监测系统