氣體分析儀的預(yù)處理作用和要求

氣體分析儀的預(yù)處理作用和要求

        氣體分析儀在化工行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)十分的多,作為一種過(guò)程控制儀表，為化工生產(chǎn)過(guò)程控制、指導(dǎo)工藝提供了重要數(shù)據(jù)。使得工藝控制更適時(shí)、更準(zhǔn)確,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)優(yōu)化和效益增大化。

       不過(guò)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,有很多的氣體分析儀無(wú)法正常、可靠、持續(xù)的投入到運(yùn)行中，無(wú)法發(fā)揮其真正的作用，主要原因就是對(duì)氣體分析儀表運(yùn)行條件認(rèn)識(shí)不足，預(yù)處理單元沒(méi)有發(fā)揮真正的作用，從而制約了氣體分析儀的使用。
一、哪種工況下需要配備氣體預(yù)處理單元
       一般情況下，是否需要配備氣體分析儀與處理單元，需根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)工況和儀表的選型來(lái)確定，氣體分析儀（系統(tǒng)）常見(jiàn)的檢測(cè)方式分為直接檢測(cè)和取樣檢測(cè)兩種方式，常見(jiàn)的檢測(cè)原理有電化學(xué)原理、氧化鋯原理、物理原理（磁氧、鏡面式露點(diǎn)儀等）、光學(xué)原理（激光原理、紫外原理、紅外原理）
1、直接檢測(cè)
         直接檢測(cè)是將分析儀探頭直接安裝在管道中,譬如不分光紅外法氣體分析儀、紫外氣體分析儀、激光氣體分析儀等采用光學(xué)原理的分析儀。
此類分析儀的特點(diǎn)是，能夠在不影響被測(cè)氣體本身狀態(tài)的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、具有檢測(cè)精度高、響應(yīng)時(shí)間快、傳感器壽命長(zhǎng)，尤其是它不需預(yù)處理單元,與傳統(tǒng)的電化學(xué)原理、熱導(dǎo)原理的氣體分析儀相比有很大的優(yōu)勢(shì)。缺點(diǎn)是對(duì)采樣位置要求苛刻、儀器安裝和后期維護(hù)相對(duì)比較麻煩，且價(jià)格相對(duì)高一些。
2、取樣檢測(cè)

       取樣檢測(cè)方式，是通過(guò)取樣管，將需要檢測(cè)的氣體抽出后送至分析單元進(jìn)行檢測(cè)，取樣方式下檢測(cè)方式原理多樣，不限于光學(xué)原理的分析儀、其他如電化學(xué)原理、氧化鋯原理、物理原理等，實(shí)際可根據(jù)客戶安裝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況來(lái)確定使用那種原理。

      需要使用氣體分析儀、氣體分析系統(tǒng)的場(chǎng)合，大多數(shù)是工業(yè)場(chǎng)合。如精細(xì)化工行業(yè)、煤化工行業(yè)、鋼鐵冶煉行業(yè)、制藥行業(yè)等。多數(shù)工業(yè)過(guò)程氣體，都會(huì)存在高溫、高粉塵、高水分、腐蝕性、有**等一種或多種的條件。

       而氣體分析儀又是一種精密的分析儀器，要得到精確的分析檢測(cè)結(jié)果，對(duì)分析介質(zhì)有很高的要求，粉塵、水分、壓力、是否存在干擾氣體等各種條件必須達(dá)到分析條件。
在選用取樣檢測(cè)方式且非光學(xué)原理的分析儀的情況下，比較大的難點(diǎn)就是如何取得適合檢測(cè)條件的樣氣，此時(shí)氣體預(yù)處理單元的作用就凸顯出來(lái)了。粉塵含量高進(jìn)行除塵、水汽含量高需要進(jìn)行除水、壓力過(guò)大或負(fù)壓情況下需要配備氣泵或減壓閥進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)、存在腐蝕性氣體時(shí)預(yù)處理單元需要選用特殊材質(zhì)。
二、氣體分析儀的預(yù)處理單元的組成

2.1、取樣部分

      是整個(gè)取樣單元的基礎(chǔ)，主要零部件有粗過(guò)濾器、取樣閥、穩(wěn)壓穩(wěn)流裝置、取樣管道等。如果取樣部分出現(xiàn)問(wèn)題，那么再精密的分析儀也得不到準(zhǔn)確的分析檢測(cè)結(jié)果，因此在實(shí)際取樣過(guò)程中需要小心謹(jǐn)慎、規(guī)范操作，確保取樣到的介質(zhì)沒(méi)有得到污染。
2.2、樣氣處理部分
      這是整個(gè)取樣單元的重要部分，主要零部件有取樣閥、、精密過(guò)濾器、干燥裝置、壓力表、流量計(jì)、取樣泵、標(biāo)準(zhǔn)氣和載氣裝置、氣泵或水泵、清洗裝置等。其作用是將取樣到的氣體進(jìn)行處理（流量調(diào)節(jié)、壓力調(diào)節(jié)、降溫保溫、除塵除水除濕、氣液分離等），以達(dá)到分析儀的檢測(cè)條件。
       總的來(lái)說(shuō)，氣體分析儀預(yù)處理單元分為前預(yù)處理和后預(yù)處理兩部分，前預(yù)處理單元進(jìn)行取樣和簡(jiǎn)單的初步預(yù)處理（穩(wěn)壓、穩(wěn)流、降溫、除塵）以減輕后預(yù)處理的負(fù)擔(dān)。后預(yù)處理部分進(jìn)行精細(xì)處理和過(guò)濾（溫度、壓力、流量、過(guò)濾、除濕、去除有物、流路切換等）以達(dá)到分析儀檢測(cè)條件。
三、氣體分析儀預(yù)處理系單元的作用
流量調(diào)節(jié)：通過(guò)使用針閥、限流閥、單向閥、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)等，使樣氣流量能夠滿足分析儀表的分析條件
壓力調(diào)節(jié)：通過(guò)使用氣泵、減壓閥、背壓閥等,使樣氣的壓力能夠滿足分析儀表的分析條件
溫度調(diào)節(jié)：通過(guò)版熱管、冷凝器等，使樣氣的溫度能夠滿足分析儀表的分析條件
樣氣過(guò)濾：通過(guò)精密過(guò)濾、粉塵過(guò)濾器、氣液分離器、干燥管、氣動(dòng)冷凝器等，將樣氣中的粉塵、水分、水汽等過(guò)濾掉。
樣氣中和：其作用是中和樣氣的酸堿性
醇  洗 罐：其作用是稀釋溶解樣氣中的有機(jī)揮發(fā)性氣體
四、氣體分析儀預(yù)處理單元的選型

• 預(yù)處理單元選型時(shí)，需考慮以下的幾點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選型

• 樣氣取樣點(diǎn)的選擇，取樣點(diǎn)選擇在能反映工藝性質(zhì)和組成變化的靈敏點(diǎn)，以構(gòu)成快速循環(huán)回路的位置。

• 應(yīng)選擇樣氣溫度、壓力、清潔度、干燥度等條件盡可能接近分析儀要求的位置,這樣可減少預(yù)處理單元部件。

• 取樣探頭的選擇需根據(jù)行業(yè)實(shí)際工況來(lái)選擇，一般石油化工等行業(yè)多選取直通式取樣探頭，此探頭適用于含塵量極微小或無(wú)粉塵的氣體。陶瓷燒結(jié)金屬燒結(jié)等行業(yè)多選取過(guò)濾式取樣探頭，此探頭適用于含塵量較高的氣體。減壓式探頭，多用于高壓樣氣的取樣。

• 樣氣管路的選擇，材質(zhì)上一般選取304或316不銹鋼，管徑以6mm為多。氣路管接頭一般情況下選擇不銹鋼雙卡套接頭以保證密閉性。

• 樣氣排放需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況來(lái)定，現(xiàn)場(chǎng)如有放空管道或回收裝置，將分析完的樣氣排到放空管道或回收裝置。如果沒(méi)有需根據(jù)樣氣是含有毒有hai、易燃易爆或其他危險(xiǎn)性氣體來(lái)決定，**氣體可采用高位高空排放，易燃易爆氣體使用排火炬或阻火裝置高位排放。

• 安裝位置，建議現(xiàn)場(chǎng)就近安裝，縮短氣路到預(yù)處理系統(tǒng)再到分析儀的滯后時(shí)間，設(shè)計(jì)上盡可能的縮短滯后時(shí)間，這對(duì)實(shí)時(shí)控制具有重要意義。