煤粉仓O2分析系统

焦炉煤气氧含量在线分析系统检测工艺点及测量组分

检测工艺点：风机后、电捕焦油器前/后



分析组分：O2（0-5%量程可调）

分析仪器的选择：电化学、磁氧、激光

系统主要技术参数

（1）测量范围：O2（0.0～5.00）%（量程可选）；

（2）大允许误差：±0.1%F.S；

（3）分辨率：0.01%；

（4）稳定性：零点漂移±1%FS/7d；

量程漂移±1%FS/7d；

（5）重复性：0.1%；

（6）预热时间：10min；

（7）样气流量：（0.3～0.5）L/ min；

（8）样气接口尺寸：G1/2；

（9）电器接口尺寸：1/2NPT；

（10）工作电源：AC220V±10%，50HZ；

（11）工作环境：温度 －5℃～+45℃；

湿度 ≤90%RH；

（12）防爆等级：ExdIICT6；

（13）模拟输出：4～20mA；

（14）样气压力：0.05MPa≤入口压力≤0.1Mpa。

据江苏某新材料企业介绍，在生产聚酰亚胺纤维时会使用一种易燃溶剂，也就是二甲基乙酰胺，此溶剂在温度超过100℃时可能会形成爆炸物，因此，在生产中会使用纯氮气系统，而氧气是助燃气体，系统中的氧气含量直接影响着生产的安全。所以，需要对风道回收系统中的氧气含量进行在线监测，在氧气含量超标时对相关设备进行联锁停车，确保工人和生产设备的安全。

二甲基乙酰胺是一种易燃溶剂，在回收过程中其安全是很重要的，在控制风道回收系统中氧气含量就显得尤为重要，而氧含量分析系统中氧气含量的监测是整个系统的关键。所以，选用氧分析系统时需要满足几个特点：连续实时在线分析，仪表响应速度快，仪表检测精度高。该企业选用了防爆氧分析系统，且符合上述三点需求。

氧分析系统由预处理、采样和分析三部分组成，预处理部分采用中和、稀释或吸附等方式将样气中对传感器测量有影响的介质去除或稀释到允许浓度，所有部件均采用耐腐蚀材质，采用进口高分子膜过滤技术，可有效过滤强腐蚀性气体，以此来分析部分的寿命和测量精度。氧气含量检测数据，显示在仪表显示屏上，并将检测到的氧气含量以4-20mA的电流信号（或RS485）提供给中控室的ESD紧急停车系统进行系统的相关控制。

该氧含量分析系统投入运行以来，没有出现过重大故障，其运行稳定、数据准确可靠，为企业的安全生产提供了重要的保障，也为其他同类型分析仪表的使用提供了理论基础和宝贵的实践经验，具有很高的推广和应用价值。

氧气分析仪在石化行业是一种比较常见的过程分析仪表，不仅广泛应用于加热炉、化学反应容器、空分、工业制氮等场合中混合气体内氧气浓度的检测,还大量用于锅炉水中溶解氧、污水处理装置外排水溶解氧的检测。那么你见过的氧分析仪有哪几种，有哪些优缺点，我们一起来盘点一下

激光氧分析仪

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基本原理：
1.朗伯-比尔定律
TDLAS技术是一种高分辨率的光谱吸收技术，半导体激光穿过被测气体的光强衰减可用朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律表述式中，IV，0和IV分别表示频率V的激光入射时和经过压力P，浓度X和光程L的气体后的光强；S(T)表示气体吸收谱线的强度；线性函数g(v-v0)表征该吸收谱线的形状。通常情况下气体的吸收较小，可用式(4-2)来近似表达气体的吸收。这些关系式表明气体浓度越高，对光的衰减也越大。因此，可通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度。
2.光谱线的线强
气体分子的吸收总是和分子内部从低能态到高能态的能级跃迁相联系的。线强S(T)反映了跃迁过程中受激吸收、受激辐射和自发辐射之间强度的净效果，是吸收光谱谱线基本的属性，由能级间跃迁概率及处于上下能级的分子数目决定。分子在不同能级之间的分布受温度的影响，因此光谱线的线强也与温度相关。如果知道参考线强S(T0)，其他温度下的线强可以由下式求出式中，Q(T)为分子的配分函数；h为普朗克常数；c为光速；k为波尔兹曼常数；En为下能级能量。各种气体的吸收谱线的线强S(T0)可以查阅相关的光谱数据库。

优缺点：不受背景气体的影响，能够自动修正压力、温度对测量的影响，高准确性，，快速反应，运行稳定仅需少量的维护。调制光谱检测技术，对样品的洁净程度要求不高，非接触测量，可测量腐蚀性气体中的氧含量；样品不需要除水，但不能含有冷凝液滴；原位式安装，不需要采样系统，适用于压力低、管径大的场合，但需要用高纯氮气吹扫视窗；当压力高、管径小时可采用采样式。

在工业生产中，很多行业都会使用反应釜、离心机等密闭装置，例如制药、化工、生物等，反应釜、离心机在使用中，其内部氧气浓度对生产效率、产品质量和生产安全有着直接影响。所以，为了生产效率、产品质量和安全生产，需要配备氧含量分析系统来配合生产工作。



反应釜、离心机氧含量分析系统的作用是实时监测反应釜、离心机内的氧气浓度，通过监测数据来实时为供氧和排氧提供准确依据。其具体作用如下：

1、通过对氧气含量的实时监测，能够掌控是否进行供氧或者排氧动作，提高生产效率。

2、在制药和化工等生产中，氧浓度对产品质量的影响很大，通过氧含量分析系统实时监测釜内氧浓度，能够产品的稳定性和一致性，提升产品质量。

3、实时监测釜内的氧气含量能够及时发现工艺中的安全隐患，避免因氧气含量过高引发的安全事故，能够达到预防安全事故发生的作用。