电捕焦O2氧浓度监控

来源：陕西卓宇佳创仪器仪表有限公司 时间：2024-11-27 13:03:34 [举报]

焦炉煤气氧含量在线分析系统是为电捕焦器气体成份在线连续检测O2含量而精心设计配套的一种电器仪表设备。它集机、电、仪于一体，具有较高的可靠性、的传感器、的测量技术和的取样预处理相结合，组成了功能完善 维护量小、操作简便、使用寿命长的过程分析系统。系统采用了国际的取样和预处理技术进行净化和处理焦炉煤气中的焦油、煤粉尘、水汽和、硫化氢等腐蚀等物质，确保了分析仪器的长期在线运行。与同类产品相比具有狠高的技术优势和优势。

适用范围： 本装置适用于各类电捕焦器及各类炉型煤气管线内氧含量测量，通过对氧含量的自动分析，实现设备的安全联锁控制。

分析控制装置的组成及功能 ：该装置为机、电、仪一体化成套分析控制装置。整套装置由分析机柜组件（内部包括样品净化处理单元、控制吹扫单元和分析校对单元等）和安装在工艺管线上的取样装置组件组成。取样装置：本安型防爆。为全不锈钢级样品净化处理单元。针对焦炉煤气所含有害成份复杂的这一恶劣工况，采用国际的涡旋管制冷除焦油、除、除水汽和粉尘过滤技术达到取样净化初级处理的目的。 分析柜组件：分析柜采用正压充气防爆结构式。

分析柜内包含以下单元： 预处理单元：由特殊液体过滤器（洗涤槽、雾过滤器、除硫器等效组件来完成净化焦油、等成份的中间级净化处理；由冷凝器、蠕动排液泵、脱流器、精细过滤器等组成来完成精细级的净化处理；由特制耐腐抽气泵、流量控制器等组成样品的取气和稳压稳流工作。确保焦炉煤气样品分步进行净化、除尘、除湿、稳压、稳流等一系列环节，其过滤精度可达0.1μ。将符合要求的被测样气，送入分析仪器，确保了分析仪器工作的准确性和长期可靠性。 分析控制联锁单元：由氧分析器完成样气氧含量的在线连续分析，连续输出4-20mA信号。氧分析仪带报警输出接点，可在量程范围内设定报警和联锁值，当O2含量浓度超进行报警和联锁。

主要参数：1、取样点位置：焦炉煤气电捕焦器出口2、分析参数： O2（可选择分析原理：电化学，磁氧或者激光分析仪，其价格有较大差异）3、测量范围： O2：0-2%（当达到1%O2输出报警节点信号，自由设定）4、被测煤气温度：40～60℃5、含尘量：微量6、含水量：中等7、含焦油量：少量8、其他腐蚀成份（S O2）：少量9、结晶物（萘）：少量10、管道压力：微正压

一、反应釜氧含量监测方法：
通过安装反应釜氧含量在线分析系统、离心机含氧量分析系统，来在线实时监测反应釜离心机内的氧含量。其原理是通过管道将一定的气体从反应釜抽到分析仪器内实时在线监测反应釜离心机内氧含量，且可以自行设置浓度报警值，当氧含量达到报警发阈值时，分析仪会自动报警。
相比惰性气体置换法，在线监测应釜氧含量在线分析系统优点非常明显，其从根本上解决了反应釜内部氧浓度监测的问题。但缺点也比较明显，这个主要是行业不同、厂家不同，反应釜离心机投料不同、参数不一，需进行个性化处理，没有可通用的。需针对对不同的工艺不对参数，制定对应的预处理系统。
如反应釜离心机内气体存在腐蚀性气体、含水量过大等的各种情况，就需要提前进行预处理之后才能通过反应釜氧含量在线分析系统进行监测。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。

二、反应釜氧含量在线分析系统、离心机含氧量分析系统的选型：
通常氧含量的检测方法有很多种，如传统的电化学、离子流、顺磁、氧化锆、激光等原理，一般来说特殊工况特殊对待，反应釜离心机腔内气体成份不复杂，没有腐蚀性气体、强酸强碱性气体时，可考虑一般的电化学氧分析仪。电化学原理通用性好、价格低，缺点是传感器不耐腐蚀，当存在腐蚀性或酸性碱性气体时不能直接使用，通过预处理系统后，才能进行氧含量分析。
当反应釜离心机腔内的气体成份复杂，存在酸性气体（乙酸），或碱性气体或水蒸气等，采用电化学等传统方法的氧分析仪不仅需要复杂的预处理系统，且使用效果也相对较差，此种工况下一般推荐磁氧分析仪或激光氧分析仪。
因为顺磁氧分析仪，其采用的是物理原理（注：电化学是化学原理）来测氧含量，仅需要进行简单预处理即可，可采用直接管路安装，受酸性气体，碱性气体及水蒸气的影响较小，直接监控氧含量。
除了电化学氧分析仪和磁氧分析仪外，还有就是激光氧分析系统。和磁氧一样，激光氧其采用的是光学原理来测氧含量，对酸性、碱性、腐蚀性等气体都不敏感，缺点是对被测气体中粉尘等颗粒物含量有要求。

氧分析仪是一种工业过程分析仪表，主要用于各种工业过程混合气体中氧含量检测。多应用于石油、空分、化工流程、磁性材料、高温烧结炉保护气体、电子行业保护性气体以及玻璃、建材行业等行业。根据不同的工况工艺，有不同原理的氧分析仪，具体分为电化学式氧分析仪（又名燃料电池法氧分析仪）、氧化锆氧分析仪、磁氧分析仪（又名顺磁氧分析仪）、激光式氧分析仪等不同原理的氧分析仪

激光氧含量在线分析系统系统组成：

1、取样聚四氟乙烯抗腐蚀性材料取样

2、预处理单元

3、气体分析单元

4、附件以及标定单元

激光氧分析仪系统特点：

1、相比同类产品具有更好的稳定性和

2、精细的温度补偿，提供的气体分析能力，工业化的制作流程产品质量-

3、气室内壁可选择镀特氟龙材料

4、选用进口激光传感器，具有寿命长、稳定性好、精度高、响应快等特点

5、可调谐激光光谱技术，不受背景气干扰

6、采用多次反射固态怀特池技术，提供长达 10m 的测量光程

7、自动消除环境影响，有温度、压力补偿功能

8、可高达 100H Z 的测量速度，响应速度极快

9、性能稳定、灵敏度高、长期漂移小

10、使用光学测量技术，具有很长的使用寿命

11、系统柜根据户内安装标准喷防腐漆，柜内部侧板、背板等部件为耐腐蚀材质

激光氧含量在线分析系统是一种工业在线过程分析仪表，不仅广泛应用于加热炉、化学反应容器、地井、工业制氮等场合中混合气体内氧气浓度的检测,

在当今日益严峻的环境保护背景下，工业领域对于气体成分分析的精度和速度要求越来越高。TDLAS（可调谐二极管激光吸收光谱）激光氧分析仪作为一种的气体分析技术，正逐渐成为工业测量领域的新宠。本文将为您详细介绍TDLAS激光氧分析仪的工作原理、应用领域以及它如何助力环保与效率的双提升。

一、TDLAS激光氧分析仪的工作原理

TDLAS技术基于激光光谱学原理，通过发射特定波长的激光束穿透待测气体，测量激光在气体中吸收的程度，从而计算出气体中氧气的浓度。其中HT系列防爆激光氧分析仪包括：原位式激光氧分析仪、壁挂式激光氧分析仪、插入式激光氧分析仪等这些仪表具有非接触、、快速响应等特点，能够在恶劣的工业环境高温、高粉尘、高腐蚀性、高流速等恶劣环境下具有良好的适应性，实现连续、在线的气体成分分析。

对于焦炉煤气、直立炉煤气、油制气,当达到煤气的爆炸上限,煤气中氧体积分数为12%~13.5%(即煤气中空气体积分数达60%左右)时才能形成爆炸性气体。对于发生炉煤气及水煤气,当煤气中空气体积分数达到30%左右,即煤气中氧体积分数达到6%以上时才能达到爆炸极限。

四、电捕焦氧含量的测量方法

按照测量原理分类，目前常用的在线测量氧气的原理主要有以下几种：

激光氧含量测量原理、电化学氧含量测量原理、顺磁氧含量测量原理、氧化锆氧含量测量原理。

由于氧化锆测量原理对样品气的温度有要求，故一般不会在电捕焦的工况下使用。

而根据取样方式来分类主要分为原位测量和抽取式测量。

原位式测量方式目前只能够采用激光的原理，一般采用双法兰对射式结构设计，即在被测工艺管道一侧安装激光发射单元，另一侧安装接收传感单元，为发射单元和接收单元光路对接，需要严格设备安装的同轴度并进行复杂的光路调节工作。

抽取式测量方式一般先通过取样探头将样气抽取到工艺管道的外部，然后由管线将样气输送到气体净化单元处理后，Z后进入分析仪表测量。

防爆电化学式氧气分析仪从外壳强度和组成外壳各零部件的结合面间隙、长度及高表面温度着手，用隔离措施将电路和周围环境隔绝，将故障时形成的电火花、高温等，均限制在密封的壳体之内，以防止把周围环境的易燃易爆气体引燃。

电化学氧气分析仪是采用电化学方法对被测介质的组分进行自动连续测量的仪器。主要用于测量各种工艺气中特定气体的含量。仪器采用德国产传感器，具有抗酸性气体、抗干扰气体、寿命长、性能稳定等特点。 该分析器基于的数字处理技术，自动指示组分、浓度、趋势图、多级密码保护，带标准输出接口。

利用电化学原理可以分析多种气体成分，如：O2、H2、H2S、NH3、CO、HCL、SO2、CL2等气体。广泛适用于化工、化肥、

冶金、空分、窑炉等工业生产，以及环境质量和污染源排放等领域的气体浓度连续检测。

检测原理

传感器是由浸没在酸性胶体电解液中的高活性的氧电极和金属电极构成。样气中的氧分子通过高分子薄膜扩散到氧电极

中进行电化学反应，产生的电流与扩散到氧电极的氧分子数成正比。

产品特点

对干扰性气体如 CO2、CO、H2S、NOx、N2、Ar、H2、Ch4、 CL2、SO2、NH3、HCI、H2O 等无影响或有轻微影响

德国产传感器寿命长，精度高。正常使用条件下可达四年以上。

免维护（传感器完全密封）

气压、流量无影响

温湿度自动补偿

耗气量小（小100mL/min）

响应速度快

精度高，微流结构，灵敏度高

微处理器

隔爆型外壳，安全可靠

多级密码保护，断电数据不丢失

具有SR232/485接口，可与DCS连接



主要技术指标

测量范围 0- [在此范围内可选]

标准量程：0-100ppm 0-1000ppm 0-1% 0-1.5%

0-10% 0-21% 0-5

0-10% 0-21% 0-50% 0-

零点漂移 ≤±1%FS

量程漂移 ≤±1%FS

重复性 Cv≤±1%

防爆等级 Ex d ⅡC T6 Gb

防护等级 IP65

响应时间 T90<15S

样气流量 0.5±0.1L/m

预热时间 无需预热

信号输出 4-20mA（RL≤750Ω）

报警输出 高限报警、低限报警 （继电器，常开，220V/）

通讯输出 RS 232/485

工作温湿度 0-45℃，20-80%RH

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