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淺談氣體在線分析儀預(yù)處理系統(tǒng)
在線分析儀表在化工行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)十分的廣泛,為化工生產(chǎn)過程控制、提高產(chǎn)品質(zhì)量、指導(dǎo)操作提供了重要手段和依據(jù)。在線分析儀表在生產(chǎn)現(xiàn)場連續(xù)自動(dòng)分析各種混合氣體樣品的成分含量及單個(gè)組分含量,使得工藝控制更適時(shí)、更準(zhǔn)確。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,有很多的在線分析儀表不能正?？煽砍掷m(xù)的投入運(yùn)行,不能真正的發(fā)揮其作用,其主要原因就是工藝現(xiàn)場對(duì)在線分析儀表運(yùn)行條件認(rèn)識(shí)不足,樣品預(yù)處理不能使測量樣氣達(dá)到分析儀的要求,從而制約了在線分析儀表的使用和發(fā)展。
1在線分析儀預(yù)處理系統(tǒng)
1.1樣品預(yù)處理的基本任務(wù)和功能
在線分析儀通常需要不含干擾組分的清潔、非腐蝕的樣品,在正常情況下,樣品必是在限定的溫度、壓力和流量范圍之內(nèi),樣品處理的基本任務(wù)和功能歸納如下:流量調(diào)節(jié),包括快速流路和分析回路:壓力調(diào)節(jié),包括降壓、抽吸和穩(wěn)壓；溫度調(diào)節(jié),包括降溫和保溫:除塵,除水除濕和氣液分離,去除有害物,包括對(duì)分析儀有危害的組分和影響測量的擾組分。
1.2樣品預(yù)處理系統(tǒng)分為前處理和預(yù)處理系統(tǒng)
前處理單元對(duì)取出的樣品進(jìn)行初步處理,使樣品適合于傳輸,縮短樣品的傳輸滯后,減輕與處理單元的負(fù)擔(dān),如減壓、降溫、除塵、除氣化等預(yù)處理單元對(duì)樣品做進(jìn)一步處理和調(diào)節(jié),如溫度、壓力、流量的調(diào)節(jié),過濾、除濕、去除害物等,安全泄壓、限流和流路切換等。
1.3樣品預(yù)處理系統(tǒng)的目的是為在線分析儀表提供不斷更新的、清潔的、有代表性的、具有適合在線分析儀表工作條件的溫度、壓力和流量的樣品氣體在煤化工裝置,大部分工藝條件均不能滿足在線分析儀表工作條件的要求,而一個(gè)滿足儀表使用條件的樣品,對(duì)在線合析的至關(guān)重要的。
2.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)是由醇洗罐、水洗罐、中和罐、氣液分離過濾器、氣源處理器、真空發(fā)生器、采樣/放空流量計(jì)、壓力調(diào)節(jié)閥、分析儀表等一整套取樣預(yù)處理系統(tǒng)及校準(zhǔn)系統(tǒng)組成，并將取樣探頭以外的部分安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱的內(nèi)部。預(yù)處理部件都是為了保證氣體分析儀器能夠長期可靠運(yùn)行。
2.1、系統(tǒng)工作原理
待測樣品氣通過取樣管道取出，對(duì)取樣點(diǎn)樣品氣進(jìn)行物理/化學(xué)上的溶解中和，除塵，恒溫，除水，干燥，恒流后送至分析儀表，現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)通過4-20mA送至PLC/DCS，也可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)送至物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。
2.2、預(yù)處理系統(tǒng)
①．醇洗罐：用于洗氣作用將其加入大于90%濃度乙醇溶液，用于稀釋溶解樣氣中VOC有機(jī)揮發(fā)性氣體，液面需漫過進(jìn)樣管口2cm以上。
②．中和罐：用于洗氣作用需將其加入50%濃度的氫氧化鈉溶液，用于中和樣氣中的酸性氣體，液面需漫過進(jìn)樣管口2cm。
③．水洗罐：用于洗氣作用，添加飲用水溶液，用于稀釋溶解樣氣中的乙醇等可以溶于水的溶劑組分，液面需漫過進(jìn)樣管口2cm。
④．氣液分離過濾器：其中濾芯用于過濾微量粉塵和焦油雜質(zhì)，并且可起到除液態(tài)水的作用。
⑤．真空發(fā)生器：作用是將微正壓或負(fù)壓的樣氣，*的抽取至預(yù)處理系統(tǒng)；它需要0.2-0.5MPa的壓縮氣源驅(qū)動(dòng)工作；壓縮氣源需要干燥，無油。IN進(jìn)氣口,OUT出氣口。
⑥．氣動(dòng)冷凝器：將樣氣瞬間冷凝至-4-30攝氏度，氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)并排出。
⑦．氣源處理器：內(nèi)部配置變色硅膠用于干燥樣氣，或者內(nèi)置活性炭等吸附VOC有機(jī)氣體。當(dāng)變色硅膠吸水變成成紅色時(shí)，需要及時(shí)更換。
⑧．采樣流量計(jì)：控制采樣流量至0.5L/min，逆時(shí)針調(diào)小，順時(shí)針調(diào)大。
⑨．氣動(dòng)隔膜泵：它需要0.2-0.5MPa的壓縮氣源驅(qū)動(dòng)工作；壓縮氣源需要干燥，無油。IN進(jìn)氣口,OUT出氣口。
⑩．壓力調(diào)節(jié)閥：用于調(diào)節(jié)真空發(fā)生器/渦流冷凝器/氣動(dòng)泵的氣源壓力。
