浅谈空分系统中在线分析仪的原理及维护.pdf

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1、理论广角I■浅谈空分系统中在线分析仪的原理及维护李文磊(云南新立有色金属有限公司钛白粉厂气体供配车间云南651203)[摘要]由于电子、化工、冶金等行业对高纯气体的大量需求，空分设备不仅仅生产工业氧、氮，同时生产5N级的高纯氮、高纯氧、高纯氩等其它高纯气体，为保证气体产品的质量，必须严格控制中间产品和最终产品微量杂质的含量，这就对在线气体分析仪的检测灵敏度、测量精度、稳定性和使用寿命提出了更高的要求，同时由于总体环境的恶化，空分生产过程中必须加强对大气、液氧、液空中碳氢化合物、N20等其它危险物的含量进行在线监控，以保证

2、空分的安全长期运行。因此，如何使用、维护好气体分析仪器对空分企业的安全生产、质量管理具有重要的意义。[关键词]在线分析仪工作原理选型配置日常维护中图分类号：TN657．2文献标识码：A文章编号：1009—914X(2015)14—0374—011．常用各仪表的分析原理运放射源放电过程中离子相对运动的特性，在仪表的分析测量室内有弱放射1．1二氧化碳分析仪的分析原理源，弱放射源使通过单元的一些气体离子化，运动的氩离子和氮离子产生活动常见CO2分析仪的分析原理多为非分散红外发光法，是基于不同气体分性差异。这些差异可以用电子方式

3、测量并转化分析出氩气流中的氮气含量。比子在红外区域吸收的波长不同。单元素组成的气体分子~1H2、N2、02或单较典型的仪器国外有GM1000、K2001、MODELD等系列仪器。原子分子He、Ar等没有偶极，是非极性分子，在红外波段区对光没有吸收，；16氩中微量氧含量分析原理而由异原子组成的气体分子(co2)在中红外波段区4．26和14．99“处对光微量氧的测量方法很多，目前应用广泛的按测量原理的不同，可分为原电具有很强的吸收，吸收的能量GE与气体浓度有对应的线性关系，将吸收的池型和氧化错型分析仪。原电池型分析仪是通过阴

4、阳电极上发生的氧化一还原能量△E通过电路转换可得出CO2的浓度。典型的国外有ULTRMAT6、反应产生的电流来确定的，一般氧分子在阴极被还原成氢氧根离子，在阳极Servemex4100、IR7000等系列，国内有北分、川仪等系列红外分析仪。氢原子被氧化，产生的电流与样气中氧含量成比例。由于原电池型分析仪测量12氧分析仪的分析原理精度高，价格适中，维护工作量少，传感器更换方便而被广泛应用，但传感器易在空分生产过程中，氧含量的检测通常都是一个主要的检测项目，包括污染，影响使用寿命；而氧化锆型微量氧分析仪传感器不怕空气污染，但

5、价格较纯氧、常量氧、微量氧、痕量氧的检测。氧气的检测方法主要有顺磁式和电化学高。式分析，顺磁式氧分析仪因检测器的差异又可分为磁压式氧分析仪、磁力机2．在线分析仪表的使用维护需注意以下事项械式氧分析仪和磁热式氧分析仪。常用的磁压式氧分析仪是利用氧的顺磁特(1)仪表在投运前必须先吹扫管道，并且尽可能的把仪表端头脱开长时间吹性，当两种氧浓度不同的气体在磁场中相遇时，他们之间产生一个压力差，扫，把管道内的灰尘杂质吹扫干净，分析仪器的损坏多是在刚投运时样气中有将这一压力差转换成电流信号可读出氧的浓度。该类型仪器的特点是响应时间杂物

6、造成，故建议在分析仪器安装时考虑在进气端加装一个气体过滤器来保护短、稳定性好、准确度高，缺点是仪器在分析过程中需要消耗参比气。而电化学仪表。式分析仪又分为氧化锆分析仪、燃料电池分析仪和电解池式分析仪，常用的电(2)仪表不可在无样气或参比气的情况下通电，应按要求连接管道，先气后解池式分析仪表内部有一个阳极、电解质、空气阴极和控制02向阴极渗透的阻电。隔器，在空气阴极处，O2被还原成氢氧根离子，之后这些负离子与阳极金属发(3股表在标定时，不可在显示值还不稳定时标定；在示值与设定值相差过生反应。大时，应耐心等待示值趋近且稳定后

7、方可标定，也可分步标定，否则仪表会出现13碳氢化合物分析原理故障报警，即使仪表标定成功也会有很大的误差。在线碳氢化合物分析仪一般为带氢火焰检测器(FID)的气相色谱仪和带(4)若仪表在工作中出现检测值波动或有偏差时，先不要着急着标定仪表，放电检测器(DID)的气相色谱仪，DID色谱仪的检测灵敏度很高，一般可达到先检查样气或参比气压力和管道连接处是否有漏气现象，处理后看测量值是否ppb级，这对液氧中痕量的C2H2、N20等有害物质的检测是极有利的，但DID色回到正常状态，如果还不准确先通人标气检测，若仪表不能回到正常值则说

8、明谱仪用高纯He作载气，成本较高；而FID色谱仪用N2作为载体，使用和维护的需重新标定仪表，反之若仪表能回到正常值则说明此时的测量值就是样气的真成本都E匕DⅢ的气相色谱仪低很多，并且它对几乎所有挥发性的有机化合物均实值，需调整生产工况来提高产品质量。有响应，所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。FID的工作原理是以氢气