氢气H2成套气体分析

来源：陕西卓宇佳创仪器仪表有限公司 时间：2025-03-15 13:21:44 [举报]

工业气体包含氧气、氮气、氩气、氖气、氦气、氢气、二氧化碳、乙炔等，这些气体广泛应用于冶金、石化、半导体、航天等各行业中。空分工艺就是用来把空气中的各组份气体分离，生产氧气、氮气、氩气等工业气体的一套工业设备。

近些年，随着经济的发展，国内空分设备逐渐向大型化发展，需要同时配套在线气体分析仪。在线气体分析仪器可以对空分装置生产过程进行直接的质量控制，为生产工艺提供各项参数，使工作人员及时了解生产过程中各工艺控制点的气体成分组成，是提高产品产量和质量的重要设备，也是空分装置安全运行的重要保障。






顺磁氧气分析仪采用进口磁力机械式磁氧分析模块，检测精度高，既可测高纯度氧，也可测微量氧。同时相比于电化学、氧化锆等其他检测原理，具有寿命长、线性度好，维护小等优点，适合于空分工艺。

常用空分工艺氧气分析仪工艺段：


工艺点
目的
检测气体 常见量程
上塔污氮
工艺控制
O2 20-50% vol
下塔液空 工艺控制 O2 20-50% vol
产品氧气纯度分析 工艺控制 O2 98- vol
粗氩出口 工艺控制 O2 0-5% vol

离心机作为生产设备在医药、农药行业中得到了广泛应用，由于这些行业所应用的场合、工艺、介质的特殊性，经常有起火燃烧爆炸事故发生。例如，2013年03月27日，湖北省宜都市华阳化工有限责任公司一名车间工人在放料过程中，离心机发生燃烧起火，导致该工人当场死亡。。
离心机氧含量分析仪
爆炸原因分析：
离心机发生燃烧爆炸要同时具备三个条件：可燃性物料、氧气和着火点。防止爆炸本质上就是对着三个因素的控制。离心机投料本身多为爆炸性物料，肯定会超过爆炸下限，一般无法控制。着火点主要是控制各种摩擦因素，如下料不均匀，偏心运转，转鼓负荷过重，致使转鼓与机壳摩擦起火；离心机下料管紧固螺栓松动，与推料器相碰撞产生火花等。
控制离心机爆炸更重要的是需要严格控制内部氧气含量，一般要控制在2-3%vol以下方可运行。

业内常见解决措施与存在问题
对于氧含量检测目前业内常见检测方法为惰性气体置换保护和氧含量分析仪两种。


一、惰性气体置换法
惰性气体置换主要是不间断向离心机中冲入氮气进行置换确保低氧浓度。这种方式普遍存在于离心机的场合。这种方式存在很大的局限性，主要是体现在：氮气置换装置实际上只是在机壳上设置氮对内腔中充入氮气。至于氮气浓度能否达到安全范围则没有定量的控制，没有一个明确的数值为依据，对于投料中的各种意外因素无法控制因此，其氮气保护的可靠性很差。

离心机氧含量分析仪

二、氧浓度监控法

加装氧气浓度在线分析仪是比较的一种方式，它是将离心机内的样气抽出实时监测内部氧气浓度值，当氧气超标时可实现自动连锁。相比于惰性气体置换法，氧浓度监控法是从根本上直接测量反应釜、离心机内部氧气浓度值。并且可以根据不同的报警值实现自动连锁。

目前采用这种方式的主要为离心机厂家配套或终端自行改造。存在的大问题是由于反应釜、离心机各厂家投料、参数不一，情况复杂多变，对于不同的工艺参数需要定制的预处理系统，否则很难能够正常运行。

离心机氧含量分析仪

上图为某离心机厂家为山东某药厂配套的离心机氧含量在线监测系统，投料介质为甲醇、乙醇、甲苯、丙酮、乙酸乙酯等，氧含量分析仪直接采购进口分析仪表，仅有简单除水过滤装置 ，根本无法去除有机溶剂对氧气传感器的腐蚀，结果运行一周即坏，根本无法正常运行。只能频繁更换。不仅增加了企业生产成本，也增加了安全隐患。

离心机氧含量分析仪

完善的氧气在线分析系统介绍
反应釜、离心机氧含量检测系统为定制型产品，可以根据现场工况订制预处理系统，能够有效除去各种有机溶剂腐蚀，大大延长氧气分析仪表的寿命。分析系统自带开关量输出与信号输出，可实现自动充氮与停车 。





功能介绍

实时监测氧气浓度值

当氧含量超过3%时自动充氮气

当氧含量超过8%时自动断电停机

离心机氧含量分析仪



系统特点

进口传感器，分析

氧含量、压力双重监测，确保安全

自动联动充氮装置，自动化程度高

订制预处理系统，适用于各种工况

模块化设计，无需标气瓶，维护简单方便

支持4-20mA、RS485等多种信号输出

一体式机身，可用于防爆场合

当提及电化学氧分析仪能否用于易燃气体，答案是肯定的。这种分析仪不仅能够监测环境空气中的氧气浓度，更特别适用于诸如甲烷、氢气、一氧化碳等可燃易爆混合气体中微量氧含量的测定。区别于传统氧气报警器，专为可燃气体设计的电化学氧气分析仪具备更强的抗干扰能力，能够有效排除其他气体成分的影响，确保测量结果的准确性与可靠性。

电化学氧分析仪的工作基于电化学反应原理，大致分为四个步骤：气体吸附、氧化还原反应、电势测量和校准修正。当待测气体经过传感器时，会被吸附在特殊设计的电极表面或吸附剂上，随后与电解质发生氧化还原反应，造成电极表面电势的改变。通过精密的电位计捕捉并转换这些电势变化，即可得到气体的浓度数据。为了进一步提高测量精度，仪器会根据预设的校准程序进行调整，以适应不同的气体环境和分析需求。


鉴于易燃易爆气体环境的特殊性，电化学氧分析仪在设计上满足严格的防爆标准。例如，根据《HG/T 4094-2009 化工用在线电化学式氧分析仪》和《GB/T 3836》系列标准，这类设备应具备相应的防爆等级，确保在极端环境下不会成为点燃源。这意味着分析仪需采用隔爆外壳或本质安全设计，且需通过国家机构的防爆认证，确保其在易燃易爆气体中使用时的安全性。

在线式微量氧含量分析仪为例，这款仪器凭借其原装进口的ECD电化学传感器，能够检测低至0-1ppm的微量氧气浓度，广泛应用于化工、石油、天然气等多个领域的气体监测。其智能化设计支持快速启动，无需频繁人工干预，适配长时间无人值守作业模式，大大降低了维护成本与操作难度。此外，拥有超大点阵型LCD彩色显示屏，即使在强烈的光照条件下也能清晰显示数据，实时反馈气体状况。

测量指标

CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm（可以任意选择1-6种组分）的浓度，热值显示

测量方法

CO、CO2、CH4、CnHm ：NDIR非分光红外

H2：TCD热导， O2：ECD电化学

量程

CO：0-75%，CO2：0-25% ，CH4：0-40%，H2：0-75%，O2：0-25%，CnHm：0-5%

（量程可根据用户实际需求配置）

分辨率
CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm：0.01%

精度
CO、CO2、CH4、CnHm：≤±1%FSH2、O2：≤±2%FS

重复性误差CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm：≤1%

在线煤气分析系统是天禹智控自主研发新型在线监测系统，该产品基于非分光红外（NDIR）气体分析技术、命电化学传感技术以及基于MEMS的热导技术，可同时在线测量煤气的热值，以及CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等气体的体积浓度。预处理系统采用冷干法设计，关键部件采用原装进口，可根据现场不同的工况条件，为客户定制解决方案，分析系统的可靠运行。



产品特点

可靠性强，方便维护。加热型快拆取样探头，智能温控设计，双重保温，适用于极寒低温环境，配置脉冲反吹技术有效防止滤芯杜塞。

性能稳定，过滤效果好。内置双级过滤，电子制冷器，自动排水单元，可搭载全自动水洗器，采用自动喷淋技术，有效除去样气中粉尘、焦油及水分，仪器长期有效运行。

全自动化，操作简单。搭载10寸人机界面，自动完成采样、反吹、排水等操作，可配置多路采样功能，实现多个取样点循环监测，用户可根据现场实际工况自由配置系统参数，操作更便捷。

测量组分全，精度高。采用自主知识产权的煤气分析仪进行气体在线分析，可同时测量CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等多组分气体的体积浓度，自动计算并显示热值。

接口标准化。可通过RS485标准接口将数据传输到上级集中控制系统，为实现远程监测、调整现场工艺提供实时依据。

典型应用

广泛应用于高炉煤气、高炉喷煤、高炉炼铁、转炉炼钢、水泥窑炉、电石尾气等钢铁、冶金、化工、石油行业工业过程分析及安全监测。

我们的气体分析仪采用非分散红外（NDIR）和紫外差分光学吸收（UV-DOAS）原理，可同时检测多种重要气体成分，包括CO、CO2、N2O、CH4、CF4、SF6、O3、Cl2、H2S、SO2、NO2和NO等。这使得该设备成为一个的气体监测解决方案，适用于不同行业和应用领域。

3. 高灵敏度和性：我们的气体分析仪具有高灵敏度和性，能够检测到极低浓度的气体。通过优化的光学系统和的算法，它能够提供准确的气体浓度测量结果，帮助用户快速发现和识别潜在的气体问题。

4. 实时监测和快速响应：该设备能够实时监测气体浓度变化，并以快速响应的方式提供准确的测量结果。这对于需要及时采取行动的应用场景至关重要，例如工业安全、环境监测和燃气泄漏检测等领域。

5. 宽测量范围和可调性：我们的气体分析仪具有宽广的测量范围，从低至几ppb到高至浓度，能够满足不同气体浓度级别的监测需求。此外，设备还具有可调性，可以根据特定应用场景和需求进行灵活调整和配置。

标签：气体分析仪器,气体浓度分析,检测系统,成套气体监测