常見實驗室分析儀器及過程分析儀器選型指南

時間：2017-04-10作者：湖北銳意自控系統(tǒng)有限公司瀏覽：132

紅外煤氣成分分析儀主要應用于工業(yè)上對煤氣成分進行分析，通過對測量的氣體參數變化情況的分析，掌握這些成分的變化規(guī)律，從而對于實現生產全程動態(tài)控制，無論是理論計算還是現場操作，都具有十分重要的指導意義。該儀器適合氮肥廠、鋼鐵公司、煤氣廠等行業(yè)的分析煤氣、半水煤氣、變換氣、原料氣中CO2，CnHm，O2，CO，CH4，H2及NOx等成分的分析。目前市場上主要有實驗室分析儀和過程分析儀兩大類分析儀器，現就適合于煤氣成分分析的儀器簡單介紹一下。
 
一、常用實驗室分析儀器
1.奧氏氣體分析儀
作為一種經典的化學式手動分析器，奧氏氣體分析儀具有價格便宜、操作方便、維修容易等優(yōu)點，該儀器一直在廣泛應用著，常用于煤氣中CO2、O2、CO、H2等的含量測定。其原理是利用吸收法來測定酸性氣體、不飽和烴、氧和一氧化碳，使氫在氧化銅上燃燒，使飽和烴鉑絲上與空氣中的氧燃燒，利用稱重法來測定。該儀器雖然是操作簡單，價格較便宜，但測定時精度不是很高，準確度取決于操作者的熟練程度，且測量數據不象LCD那么直觀、清晰。
奧氏氣體分析儀在應用上存在的不足主要有：
1）梳形管容積對分析結果有影響；
2）不能分析出Ar，不適宜用奧氏儀分析循環(huán)氣，應逐步采用氣相色譜儀；
3）奧氏儀進行動火分析測定時間長，有時存在一定誤差，還必須注意化學反應的完全程度，否則讀數不準誤導生產。
2.微量硫分析儀
隨著常溫精脫硫新工藝的應用，象氮肥廠就很有必要配備微量硫分析儀，以確保聯醇催化劑、氨合成催化劑的安全，為生產樣氣中各種微量形態(tài)硫的定性和定量檢測提供了方便快捷的檢測手段。
3.可燃氣體測爆儀
用奧氏儀進行動火分析測定時間長，有時存在一定誤差，因此建議選用可燃氣體測爆儀。
4.工業(yè)氣相色譜儀
工業(yè)氣相色譜在煤氣分析中應用較多，氣體組分按H2、N2、CO和CO2的順序依次被測定。此外該技術還可用于轉爐爐氣和燒結廢氣中此類組分的分析。近年來色譜分析儀得到推廣，但是色譜分析儀需要對氣體進行分離后再檢測，很難實現實時在線。除了國內少數高爐仍采用該方法之外，工業(yè)氣相色譜儀逐漸被質譜儀或紅外分析系統(tǒng)代替。
5.工業(yè)氣體質譜儀
質譜儀以物質離子的質荷比作為判據進行定性和定量分析。氣體質譜儀通常采用電子轟擊方式離子化，所有物質都有特征的解離方式。質譜儀的特點是分析速度較快、可同時分析的組分多，而且分析的精度很高。但質譜儀多成分和高速度的分析性能在高爐、燒結等工段應用的優(yōu)勢并不明顯，也需要對氣體進行分離后再檢測，很難實現實時在線分析，儀器成本又很高。目前高精度的質譜儀主要還是依靠進口，其維修零備件也都要從國外進口，國內代理商響應大多緩慢，這對系統(tǒng)的投用率影響很大。還有，國內運行環(huán)境與國外有差異，儀器故障率也很高，維護相當頻繁，維護費用也大。
6.其它
其它常用的還有電導儀、酸度計、分光光度計、含水測定儀等。
 
二、常用過程分析儀器
1.微量氣體分析儀
精煉氣中微量(CO+ CO2)的測定是氮肥廠比較重要的分析項目，由于含量低(CO+CO2≤25×10-6)，有些場合氣體含量甚至是ppb級的低含量，用手工方法難以測出其組分。
2.熱導式分析儀
熱導式分析儀是出現較早、種類較多且應用較廣的一類在線分析儀，常用來自動測定混合氣中H2、Ar、SO2等多種氣體的體積分數。
3.氧分析儀
煤氣中氧含量的在線分析常采用電化學式或者熱磁式氧分析儀，其靈敏度高，還可設置報警裝置，維修更換方便。
4.常量紅外線氣體分析儀
常量紅外線煤氣分析儀常用來連續(xù)測定各種混合氣體中的CO、CO2、NH3、CH、H2、O2等含量，是在線分析儀中比較重要的一類。非分光紅外（NDIR）氣體分析儀作為一種快速、準確的氣體分析技術，特別在連續(xù)污染物監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）以及機動車尾氣檢測應用中十分普遍。國內NDIR氣體分析儀的主要廠家大都采用**上八十年代初的紅外氣體分析方法，如采用鎳锘絲作為紅外光源、采用電機機械調制紅外光、采用薄膜電容微音器或InSb等作為傳感器等。由于采用電機機械調制，儀器功耗大，且穩(wěn)定性差，儀器造價也很高。同時采用薄膜電容微音器作為傳感使得儀器對震動十分敏感，因此不適合便攜測量。隨著紅外光源、傳感器及電子技術的發(fā)展，NDIR紅外氣體傳感器在國內外得到了迅速的發(fā)展。主要表現在無機械調制裝置，采用新型紅外傳感器及電調制光源，在儀器電路上采用了低功耗嵌入式系統(tǒng)，使得儀器在體積、功耗、性能、價格上具有以往儀器無法比擬的優(yōu)勢。
如現在市面上的煤氣分析儀Gasboard-3100（在線型），采用**良好的非分光紅外氣體分析技術，**命電化學傳感技術，及基于MEMS的熱導技術，可同時在線測量煤氣、生物燃氣的熱值，以及CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等氣體的體積濃度。

該儀器廣泛應用于煤氣工業(yè)過程氣體中多組分氣體體積濃度的測量，如氮肥廠、鋼鐵公司、煤氣廠等煤氣、半水煤氣、變換氣、原料氣等。通過對測量氣體參數變化情況的分析，以掌握這些成分的變化規(guī)律，從而實現對生產全程動態(tài)的監(jiān)測。
“分析技術儀器化，分析儀器自動化”是主導發(fā)展方向。分析方法和技術是分析儀器的導向，定型的分析測試方法都需要轉化為儀器裝置。隨著生產的不斷發(fā)展，對分析的質量和性能要求也在不斷提高，實驗室分析儀已經不能適應連續(xù)自動化的生產監(jiān)測和控制。分析儀器自動化除了要利用當前發(fā)展的電子技術和計算技術實現以外，還會要綜合地利用正在熱門化的嵌入式智能化平臺技術、**微精密加工技術。過程分析儀正逐漸在我國中、小型企業(yè)普及，實時為企業(yè)生產提供動態(tài)控制和監(jiān)測。
 
來源：微信公眾號@工業(yè)過程氣體監(jiān)測技術，轉載請務必注明來源


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