氣體分析儀的預處理作用和要求

發布時間：2022-03-09

瀏覽次數：153

一般情況下是否需要配備氣體分析儀與處理單元,需根據客戶現場工況和儀表的選型來確定,氣體分析儀(系統)常見的檢測方式分為直接檢測和取樣檢測兩種方式.

氣體分析儀的預處理作用和要求

氣體分析儀在化工行業的應用已經十分的多,作為一種過程控制儀表，為化工生產過程控制、指導工藝提供了重要數據。使得工藝控制更適時、更準確,實現了生產優化和效益增大化。

不過在實際應用過程中,有很多的氣體分析儀無法正常、可靠、持續的投入到運行中，無法發揮其真正的作用，主要原因就是對氣體分析儀表運行條件認識不足，預處理單元沒有發揮真正的作用，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，需根據客戶現場工況和儀表的選型來確定，氣體分析儀（系統）常見的檢測方式分為直接檢測和取樣檢測兩種方式，常見的檢測原理有電化學原理、氧化鋯原理、物理原理（磁氧、鏡面式露點儀等）、光學原理（激光原理、紫外原理、紅外原理）
1、直接檢測
直接檢測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原理的分析儀。
此類分析儀的特點是，能夠在不影響被測氣體本身狀態的情況下進行實時檢測、具有檢測精度高、響應時間快、傳感器壽命長，尤其是它不需預處理單元,與傳統的電化學原理、熱導原理的氣體分析儀相比有很大的優勢。缺點是對采樣位置要求苛刻、儀器安裝和后期維護相對比較麻煩，且價格相對高一些。
2、取樣檢測

取樣檢測方式，是通過取樣管，將需要檢測的氣體抽出后送至分析單元進行檢測，取樣方式下檢測方式原理多樣，不限于光學原理的分析儀、其他如電化學原理、氧化鋯原理、物理原理等，實際可根據客戶安裝現場實際工況來確定使用那種原理。

需要使用氣體分析儀、氣體分析系統的場合，大多數是工業場合。如精細化工行業、煤化工行業、鋼鐵冶煉行業、制藥行業等。多數工業過程氣體，都會存在高溫、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結果，對分析介質有很高的要求，粉塵、水分、壓力、是否存在干擾氣體等各種條件必須達到分析條件。
在選用取樣檢測方式且非光學原理的分析儀的情況下，比較大的難點就是如何取得適合檢測條件的樣氣，此時氣體預處理單元的作用就凸顯出來了。粉塵含量高進行除塵、水汽含量高需要進行除水、壓力過大或負壓情況下需要配備氣泵或減壓閥進行壓力調節、存在腐蝕性氣體時預處理單元需要選用特殊材質。
二、氣體分析儀的預處理單元的組成

2.1、取樣部分

是整個取樣單元的基礎，主要零部件有粗過濾器、取樣閥、穩壓穩流裝置、取樣管道等。如果取樣部分出現問題，那么再精密的分析儀也得不到準確的分析檢測結果，因此在實際取樣過程中需要小心謹慎、規范操作，確保取樣到的介質沒有得到污染。
2.2、樣氣處理部分
這是整個取樣單元的重要部分，主要零部件有取樣閥、、精密過濾器、干燥裝置、壓力表、流量計、取樣泵、標準氣和載氣裝置、氣泵或水泵、清洗裝置等。其作用是將取樣到的氣體進行處理（流量調節、壓力調節、降溫保溫、除塵除水除濕、氣液分離等），以達到分析儀的檢測條件。
總的來說，氣體分析儀預處理單元分為前預處理和后預處理兩部分，前預處理單元進行取樣和簡單的初步預處理（穩壓、穩流、降溫、除塵）以減輕后預處理的負擔。后預處理部分進行精細處理和過濾（溫度、壓力、流量、過濾、除濕、去除有物、流路切換等）以達到分析儀檢測條件。
三、氣體分析儀預處理系單元的作用
流量調節：通過使用針閥、限流閥、單向閥、玻璃轉子流量計等，使樣氣流量能夠滿足分析儀表的分析條件
壓力調節：通過使用氣泵、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
溫度調節：通過版熱管、冷凝器等，使樣氣的溫度能夠滿足分析儀表的分析條件
樣氣過濾：通過精密過濾、粉塵過濾器、氣液分離器、干燥管、氣動冷凝器等，將樣氣中的粉塵、水分、水汽等過濾掉。
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揮發性氣體
四、氣體分析儀預處理單元的選型

預處理單元選型時，需考慮以下的幾點來進行選型
樣氣取樣點的選擇，取樣點選擇在能反映工藝性質和組成變化的靈敏點，以構成快速循環回路的位置。
應選擇樣氣溫度、壓力、清潔度、干燥度等條件盡可能接近分析儀要求的位置,這樣可減少預處理單元部件。
取樣探頭的選擇需根據行業實際工況來選擇，一般石油化工等行業多選取直通式取樣探頭，此探頭適用于含塵量極微小或無粉塵的氣體。陶瓷燒結金屬燒結等行業多選取過濾式取樣探頭，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。
樣氣排放需根據現場工況來定，現場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。如果沒有需根據樣氣是含有毒有hai、易燃易爆或其他危險性氣體來決定，**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，建議現場就近安裝，縮短氣路到預處理系統再到分析儀的滯后時間，設計上盡可能的縮短滯后時間，這對實時控制具有重要意義。