作為每個(gè)中國(guó)人都感受到了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，特別是近幾年,冶金、石化、石油、化肥等行業(yè)更是風(fēng)起云涌，國(guó)內(nèi)對(duì)空分設(shè)備的需求持續(xù)加大，這給大型空分設(shè)備產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了的機(jī)會(huì)。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè),在未來(lái)幾年內(nèi)，我國(guó)大型空分設(shè)備的需求量將持續(xù)看漲，國(guó)內(nèi)形成數(shù)百億元的市場(chǎng)需求。目前，中國(guó)石化、化工、鋼鐵、電力等行業(yè)正在運(yùn)行的5000Nm3／h以上空分設(shè)備約有6000余套，小型設(shè)備更是不計(jì)其數(shù)，受鋼鐵、電力、石化、化工等行業(yè)投資力度加大拉動(dòng)，中國(guó)氣體分離設(shè)備行業(yè)出現(xiàn)了的好局面。龐大的市場(chǎng)需求，使國(guó)內(nèi)對(duì)大型空分設(shè)備的需求必將迎來(lái)新一輪高峰。英國(guó)希仕代SYSTECH儀器作為世界微量氧和微量水等氣體檢測(cè)技術(shù)的正是在這樣的背景下決定給力中國(guó)空分市場(chǎng).
　　
　　冶金、電子、化工等行業(yè)對(duì)高純氣體的大量需求,空分設(shè)備不僅僅生產(chǎn)工業(yè)氧、工業(yè)氮,同時(shí)生產(chǎn)5N級(jí)的高純氮、高純氧、高純氬等其它高純氣體,為保證氣體產(chǎn)品的質(zhì)量,必須嚴(yán)格控制中間產(chǎn)品和zui終產(chǎn)品微量雜質(zhì)的含量,這就對(duì)在線、離線氣體分析儀的檢測(cè)靈敏度、測(cè)量精度、穩(wěn)定性和使用壽命提出了更高的要求,同時(shí)由于總體環(huán)境的惡化,空分生產(chǎn)過(guò)程中必須加強(qiáng)對(duì)大氣、液氧、液空中碳?xì)浠衔?、N2O等其它危險(xiǎn)物的含量進(jìn)行在線監(jiān)控,以保證空分的安全長(zhǎng)期運(yùn)行。那么如何選好、使用好氣體分析儀對(duì)制氧企業(yè)的安全生產(chǎn)、質(zhì)量管理具有非常重要的意義。這里我們將英國(guó)希仕代SYSTECH在國(guó)內(nèi)某鋼鐵行業(yè)空分廠在線分析儀器的選型和使用的經(jīng)驗(yàn)和大家一起分享一下,供大家參考。
　　
　　一.SYSTECH希仕代儀表選型
　　
　　鋼鐵制氧廠需要在線分析儀一覽表及英國(guó)希仕代SYSTECH的型號(hào)舉例.
　　
　　序號(hào)分析位置量程范圍儀表選型工作原理
　　
　　1出分子篩空氣中CO2含量分析0-5ppmSYSTECH3700紅外法
　　
　　2O2純度分析98%-100%SYSTECHPM700機(jī)械順磁
　　
　　3粗氬塔Ⅰ頂部粗氬含氧量分析0%-5%SYSTECH542熱導(dǎo)型
　　
　　4污氮含氧量分析0%-5%SYSTECH542熱導(dǎo)型
　　
　　5液空含氧量分析0%-50%SYSTECHZR810氧化鋯
　　
　　6粗氬Ⅱ塔出口氬氣中微量氧分析0-5ppmSYSTECHEC911燃料電池
　　
　　7精氬塔氬氣中微量氧分析0-5ppmSYSTECHEC911燃料電池
　　
　　8純氮中微量氧含量分析0-5ppmSYSTECHEC911燃料電池
　　
　　9增壓空氣微量水含量分析0-10ppmSYSTECHMM510電解法
　　
　　10氬餾份中氬含量分析0%-15%SYSTECH542熱導(dǎo)型
　　
　　11粗氬塔Ⅱ頂部粗氬氬含量分析80%-100%SYSTECH542熱導(dǎo)型
　　
　　12純氬中微量氮含量分析0-50ppmSYSTECHN210等離子激發(fā)
　　
　　13主冷液氧中N2O含量分析0-5ppmSYSTECHN220非分散紅外發(fā)光
　　
　　14液氧中碳?xì)浠衔锖糠治?-100ppmSYSTECHT110FID
　　
　　15液空中碳?xì)浠衔锖糠治?-100ppmSYSTECHT110FID
　　
　　1二氧化碳分析儀及分析原理
　　
　　希仕代CO2分析儀的分析原理為非分散紅外發(fā)光法,是基于不同氣體分子在紅外區(qū)域吸收的波長(zhǎng)不同。單元素組成的氣體分子,如H2、N2、O2或單原子分子He、Ar等沒(méi)有偶極,是非極性分子,在紅外波段區(qū)對(duì)光沒(méi)有吸收,由異原子組成的氣體分子（CO2）在中紅外波段區(qū)4.26μ和14.99μ處對(duì)光具有很強(qiáng)的吸收,吸收的能量△E與氣體濃度有對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系,將吸收的能量△E通過(guò)電路轉(zhuǎn)換可得出CO2的濃度。型號(hào):SYSTECH3700百分比含量型號(hào)為SYSTECH3725
　　
　　2氧分析儀及分析原理
　　
　　在空分生產(chǎn)過(guò)程中,氧含量的檢測(cè)通常是一個(gè)主要的檢測(cè)項(xiàng)目,包括純氧、常量氧、微量氧、痕量氧的檢測(cè)。純氧、常量氧分析儀主要有磁氧分析儀和氧化鋯氧分析儀,微量氧分析儀主要有氧化鋯微量氧分析儀、原電池式微量氧分析儀。磁氧分析儀因檢測(cè)器的差異又可分為磁壓式氧分析儀、磁力機(jī)械式氧分析儀和磁熱式氧分析儀.
　　
　　SYSTECHPM700順磁氧分析儀是磁力機(jī)械式氧分析儀,利用氧的順磁特性,當(dāng)樣品氣中有氧氣時(shí),磁場(chǎng)中氧分子由于其順磁特性推動(dòng)啞鈴在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),使打到啞鈴鏡面的光束不均勻的反射到二個(gè)光敏元件上,產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào),轉(zhuǎn)換后可讀出氧的濃度,該類型儀器不需要參比氣.
　　
　　SYSTECHZR810氧化鋯氧分析儀的氧傳感器是一種高純度，高密度，穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷,在650℃以上加熱時(shí),傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和樣氣中氧濃度相關(guān)的電壓信號(hào)。傳感器的對(duì)數(shù)輸出被一個(gè)高速微處理器進(jìn)行轉(zhuǎn)換和線性化以便在分析儀的LED顯示上提供一個(gè)直接的數(shù)字,這就是氧的濃度,該型儀器的特點(diǎn)是量程范圍寬,可滿足從0.1ppm到100%氧含量測(cè)量的要求、響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高。由于原電池式微量氧分析儀克服了原電池使用壽命短、易消耗的弱點(diǎn),目前在空分微量氧分析中廣泛使用。
　　
　　SYSTECHEC911是原電池式氧分析儀,但采用”微毛細(xì)管”技術(shù)使的SYSTECHEC911產(chǎn)品的壽命高于普通原電池式氧分析儀,在國(guó)內(nèi)口碑很好SYSTECH900系列氧分儀以多種電化學(xué)燃料電池檢測(cè)氧氣，當(dāng)氧氣擴(kuò)散到電池的陰極時(shí)，就產(chǎn)生一股電流，它正比于樣氣中氧氣的濃度。SYSTECH儀器的傳感器可以使用在0.01ppm-100%氧含量的測(cè)量，除此以外，SYSTECH傳感器還可以用在含氫氣、腐蝕性氣體、酸性氣體、可燃?xì)怏w、碳?xì)浠衔锖投栊詺怏w的氧氣檢測(cè).
　　
　　3微量水分析儀及分析原理
　　
　　微量水分析儀又叫露點(diǎn)儀,主要用來(lái)分析增壓空氣中的水份含量和確定空分開車前各容器加溫是否*。根據(jù)其測(cè)量原理的不同,微量水分析儀主要有電容式、電解式、冷鏡式微量水分析儀。其中SYSTECH具有電容式和電解式兩
　　
　　種,MM510系列電解式微量水分析儀測(cè)試原理:五氧化二磷（P2O5）微量水探頭由一個(gè)環(huán)繞在約8cm長(zhǎng)石英管的雙鎳線圈組成。線圈的兩端用一種樹脂涂層密封，基底鎳電極涂上一薄層P2O5。在探頭的每一端提供有PTFE導(dǎo)桿通過(guò)電連接到線圈前突上。在線圈上加上一個(gè)恒定的電壓，并監(jiān)測(cè)合成電流。當(dāng)氣流通過(guò)探頭時(shí)，氣流中的微量水被P2O5涂層吸收，由于微量水點(diǎn)解到氫氣和氧氣中使鎳線圈電阻發(fā)生變化。電阻的變化導(dǎo)致測(cè)量電流的變化，按照法拉第定律它直接和氣流中微量水含量成正比。因此，通過(guò)探頭的氣流流速和CELL內(nèi)的電流給出了取樣氣體中微量水含量的測(cè)量,電解法微水儀測(cè)試精度高、反應(yīng)快、傳感器可再生在空分行業(yè)久賦盛譽(yù)。
　　
　　SYSTECH400系列微水儀采用阻容法,在一個(gè)陽(yáng)極氧化的小鋁條上涂上一層非常薄的金層。鋁層和金層形成氧化鋁電容的兩個(gè)電極。水蒸氣滲透穿過(guò)金層，依附在氧化層的細(xì)孔上。氧化層吸收的分子數(shù)決定了氧化物的導(dǎo)電率。層面細(xì)孔的電阻值提供了一個(gè)和水蒸氣含量直接對(duì)應(yīng)的阻抗值。
　　
　　4微量氮分析儀及分析原理
　　
　　微量氮分析儀多采用等離子激發(fā)原理,以檢測(cè)N2分子發(fā)射波長(zhǎng)的強(qiáng)度來(lái)確定氬中N2的含量,SYSTECHSYSTECHN210就是典型的代表。
　　
　　5氬分析儀及分析原理
　　
　　氬分析儀的分析原理一般為熱導(dǎo)式測(cè)量原理,所有的氣體都具有不同的導(dǎo)熱能力，我們通常稱之為氣體的熱導(dǎo)率（或熱導(dǎo)系數(shù)）。在一個(gè)大的熱導(dǎo)檢測(cè)器中裝有兩對(duì)匹配的加熱絲，他們被分別置于樣氣流路和參比氣流路中。加熱絲的溫度隨著樣氣濃度的改變而變化。這些檢測(cè)器組成了一個(gè)惠斯頓電橋，惠斯頓電橋被加載一個(gè)恒定的電流源。當(dāng)樣氣中被測(cè)組分濃度變化時(shí)，樣氣檢測(cè)器監(jiān)測(cè)到混合樣氣的熱導(dǎo)率變化，因此引起惠斯頓電橋的不平衡，從而輸出一個(gè)與被測(cè)組分濃度變化值相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。這個(gè)電信號(hào)經(jīng)放大處理后在高清晰度的LED顯示器上顯示.SYSTECH542被譽(yù)為世界上的熱導(dǎo)儀,缺點(diǎn)價(jià)格較貴.
　　
　　6氧化亞氮分析儀及分析原理
　　
　　近年來(lái)隨著工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程,大氣中的N2O以每年0.2%的速度增長(zhǎng),給空分設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),因此在化工廠較多、空氣質(zhì)量較差的地方應(yīng)考慮增加液氧中N2O含量分析,N2O分析儀分析原理多為非分散紅外法,SYSTECHN220應(yīng)運(yùn)而生.
　　
　　7碳?xì)浠衔锓治鰞x及分析原理
　　
　　SYSTECH碳?xì)浠衔锓治鰞x是依據(jù)火焰離子化檢測(cè)器使用（FID）的原則，準(zhǔn)確和的甲烷和非甲烷碳?xì)浠衔餃y(cè)量從0.1到1000ppm,部分取樣,在燃燒過(guò)程中，樣品的有機(jī)或碳?xì)浠衔锏臍怏w離子化，然后他們檢測(cè)儀器，并作為集中計(jì)算結(jié)果.
　　
　　二,選用分析儀表注意事項(xiàng)
　　
　　在線分析儀的成套設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試需注意的問(wèn)題氣體分析系統(tǒng)不是單臺(tái)分析儀器簡(jiǎn)單組合而成的,它包括采樣系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、分析儀表。而采樣系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)的好壞是整套分析系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵,因此在考慮單臺(tái)分析儀的同時(shí)還需考慮:
　　
　　1考慮好儀表的取樣系統(tǒng)
　　
　　、可靠的儀表取樣系統(tǒng)是用好儀表的關(guān)鍵。一般情況下氧分儀檢測(cè)的氣體要經(jīng)過(guò)儀表取樣系統(tǒng)的過(guò)濾、干燥、降溫、減壓、穩(wěn)流等環(huán)節(jié)處理符合條件后,才能進(jìn)入儀表進(jìn)行檢測(cè)。因此在使用中一定要根據(jù)不同情況或自己制作或購(gòu)置一套合適的儀表取樣系統(tǒng)。要說(shuō)明的是:用于氧氣的干燥劑不宜選用對(duì)氧有吸收作用的硅膠、分子塞等,可使用濃硫酸、氯化鈣、五氧化二磷。當(dāng)微量檢測(cè)時(shí),不可用水對(duì)樣品氣進(jìn)行水洗,以免水中溶解氧干擾測(cè)量結(jié)果。
　　
　　2考慮背景氣體的干擾問(wèn)題
　　
　　已經(jīng)知道熱磁式氧分儀與磁力機(jī)械式氧分儀存在背景氣體的干擾問(wèn)題。若背景氣體中含有較大量的NO氣體和NO2氣體等磁化率較高的氣體時(shí),不適合選用這兩種儀表。應(yīng)用氧化鋯氧分析儀時(shí),若被測(cè)氣體中含有H2、CO等還原性氣體時(shí),會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)消耗氧氣,影響儀表測(cè)量值較實(shí)際偏低。這些干擾在常量氧檢測(cè)時(shí)有時(shí)不太明顯,但在檢測(cè)微量氧含量時(shí),必須注意這些問(wèn)題。如制氮裝置的高純氮產(chǎn)品中的氧含量要求zui多不應(yīng)超過(guò)1×10-5,用氧化鋯氧分儀檢測(cè),必須考慮除去氮?dú)庵械腍2、CO等還原性氣體。如空分裝置曾有一臺(tái)氧化鋯式氧分儀,檢測(cè)氮?dú)庵械难鹾?工藝過(guò)程中氧含量一般大約在4×10-6,儀表經(jīng)校驗(yàn)投用之后檢測(cè)結(jié)果總是負(fù)值,后來(lái)在樣品氣進(jìn)表之前加裝了一只還原性氣體濾除器,問(wèn)題得以解決。再如,對(duì)某催化反應(yīng)器頂部的氧含量進(jìn)行檢測(cè),選用的氧分儀為熱磁式氧分儀,起初催化劑再生采用富氧再生工藝,氧含量在3%～5%左右,儀表運(yùn)行正常。后來(lái)催化劑再生改為采用貧氧再生工藝,氧含量控制在1%以下,這時(shí)背景氣體中含有的反磁性氣體的影響就顯現(xiàn)出來(lái)了,氧量過(guò)小時(shí),儀表測(cè)量結(jié)果有時(shí)為負(fù)。
　　
　　3考慮接電部分:
　　
　　在線分析儀器多為貴重儀器,在空分系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮成套分析儀分析柜的供電電源通過(guò)UPS或穩(wěn)壓器穩(wěn)壓,否則儀器的電源模塊易損壞,若選用進(jìn)口分析儀器應(yīng)注意國(guó)外工業(yè)電源的電壓和頻率和我國(guó)的差異,歐美一些國(guó)家的工業(yè)電源為AC110V60HZ,而我國(guó)為AC220V50HZ。成套分析儀器的系統(tǒng)應(yīng)可靠接地,接地線與中性線不能共線,接地電阻要小于4歐姆。
　　
　　三,在線分析儀表使用時(shí)的注意事項(xiàng):
　　
　　在線分析儀的使用維護(hù)各臺(tái)分析儀器的日常維護(hù)除嚴(yán)格按儀器使用說(shuō)明書的要求做外,還需注意以下幾點(diǎn):
　　
　　3.1若空分長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)、或停機(jī)加溫,應(yīng)將分析儀器的進(jìn)樣閥置于切斷位置,同時(shí)將分析樣品氣管從進(jìn)分析柜入口脫開,將樣品氣導(dǎo)壓管與空分容器一道加溫吹掃干凈。
　　
　　3.2在測(cè)量時(shí),為減小測(cè)量的滯后性,在保證分析儀器的測(cè)量流量下,盡可能的將儀器的旁通流量開大。
　　
　　3.3微量氧和微量二氧化碳的零點(diǎn)校對(duì),目前比較常用的方法是在其零點(diǎn)樣氣處理系統(tǒng)增加一套除微量二氧化碳或微量氧、氮的純化裝置,在成套分析系統(tǒng)剛投運(yùn)時(shí)是可行的,但隨著時(shí)間的推移,各臺(tái)純化裝置均會(huì)跟大氣接觸而失效,這樣校對(duì)儀器的零點(diǎn)就不準(zhǔn)確。我們的做法是借鑒儀表的遷移原理,用離線分析儀分析一瓶高純氬標(biāo)準(zhǔn)氣,測(cè)得高純氬中的O2含量和CO2含量作為校對(duì)微量氧和微量二氧化碳分析儀的零點(diǎn)氣,在校儀器零點(diǎn)時(shí),將儀器的零點(diǎn)校對(duì)到該測(cè)定值,即將儀器的零點(diǎn)遷移至0.1∽0.3ppm左右,再校儀器的量程,實(shí)踐證明,采用這一方法是可行的。
　　
　　3.4微量氧分析儀的原電池是易耗品,當(dāng)樣品氣中氧含量過(guò)高時(shí)應(yīng)迅速切斷儀器的進(jìn)出閥,若儀器長(zhǎng)期不使用,應(yīng)考慮將一純度較高的氬氣通入儀器作保護(hù)氣,但要注意保護(hù)氣的壓力不應(yīng)大于10KPa,否則產(chǎn)生的背壓過(guò)大易將原電池膜
　　
　　損壞。
　　
　　關(guān)于希仕代儀器：
　　
　　希仕代儀器公司是氣體分析檢測(cè)解決方案的供應(yīng)商，總部設(shè)在英國(guó)牛津，其產(chǎn)品可以讓用戶實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝氣體中的問(wèn)題。公司產(chǎn)品包括針對(duì)能源生產(chǎn)、冶煉、化工、及其他工業(yè)的過(guò)程氧分析儀、露點(diǎn)儀、機(jī)械順磁氧分析儀、二氧化碳?xì)怏w分析儀、熱導(dǎo)氫分析儀及成套氣體分析系統(tǒng)，同時(shí)也為大學(xué)院校和政府的藥品檢驗(yàn)所,食品*等提供氧氣透過(guò)率分析儀,水蒸氣透過(guò)率分析儀,頂空氣體分析儀等產(chǎn)品。希仕代儀器公司的產(chǎn)品在50個(gè)國(guó)家被許多企業(yè)使用。更多信息，請(qǐng)登陸www.sysnois.com或致電希仕代儀器中國(guó)總部。*希仕代版權(quán)所有，請(qǐng)勿改編或轉(zhuǎn)載*