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烟气在线监测设备中预处理的气路分析都有哪些?

日期:2019-11-13 信息来源:未知

烟气在线监测设备中预处理的气路分析都有哪些?

     在整套气体分析系统中,大多数人眼里认为气体分析仪表是关键部分,可在国外行业中却不是这样认为的,他们认为气体分析仪表占3分,而气体预处理是7分。气体分析仪的气路贯穿仪器的全身,如同人体的血液系统,起到助燃、运输、清洗和分析的作用。可分为在线气体分析仪预处理系统、动力气系统和气路检测系统三部分。
一、气体分析仪预处理系统
气体预处理系统基本由五部分组成:
1、气源净化
2、载气回路
3、分析气路
4、除尘气路
5、冲洗气路
1. 气源净化
       气体分析仪对气源的要求较高,一般要求载气的纯度为99.99%以上,如果分析低含量样品气要求更高。因为气体在生产过程中难免会残留一些杂质,例如碳氢化合物、碳硫氧化物、焦油、水分和氧气等,杂质气体会转化成干扰气体,影响分析的准确性。因此各型的气体分析仪均配有气体净化装置,采用加热-分解-吸收的模式,达到净化载气的目的。
2. 载气回路
       载气回路的作用一是把分析样品气燃烧后反应生成的分析气体送到气体分析系统;二是提供样晶燃烧所需要的反应气体或惰性环境。
3. 分析气路
       分析气路是整台仪器气路系统的核心,其它所有分气路几乎都是为了保障分析气路而设计的。分析气路的基本要求是:①气路中的气体不能污染和影响分析检测池;②气路中的气体应都保存检测池所需的恒定压力和流量。
4. 除尘气路
       样品燃烧生成的粉尘量特别大,除了大量积聚在炉头部分外,少量的通过载气的流动带到分析气路的各个部分,若都由分析气路中的除尘装置隔离很困难,因此气体分析仪基本上都有专门的除尘气路。一般都用正压排气的方法,使样品燃烧生成的绝大部分粉尘由除尘气路排出。
5. 冲洗气路
       冲洗气路主要用于冲洗分析气路和燃烧室。因为气体分析仪的气路系统相当庞大,气路管比较长,因而气路管的内壁面积较大,对于CO2、SO2、H20等极性分子多少都有吸附作用,特别是当管路已经存在污染时,对有些元素的吸附作用就相当明显。有吸附就意味着有释放,特别是分析完高含量样品后紧接着做低含量样品时,若无冲洗气路,则释放作用将对下一个样品产生很大的分析误差。同时分析气路中的除尘装置不可能清除所有的粉尘,特别是那些极其细微的粉尘,这些粉尘会粘附于气路中各元器件的内壁,加剧了吸附与释放现象。冲洗气路在每次分析前或后都用高压纯载气冲洗气路,以最大限度地减少管壁内的吸附现象。同时冲洗气路大多与除尘气路联动,更有效地把不稳定的因素排除,力求一个相对干净的分析环境。
二、动力气系统
       基于成本和可靠性方面的原因,大多数气体分析仪选择了高压气体作为机械执行部分的动力,简单的说就是运用汽缸原理执行机械动作。无论是坩埚托的升降,炉头自动清扫,机械手动作,加样器的加样,除尘都离不开汽缸,气体分析仪的动力气系统作用及组成相对单一和简单,对气源的要求也不高,只要是非可燃及非腐蚀性、无油无水的干燥气体。动力系统一般不设气源净化系统,但都设有调压器或节流器,并设有放气保护装置。
三、气路检测系统
       气路检测系统是对气路各部分的工作参数进行检测以确保分析结果的可靠。气路检测系统从功能上分有:漏气检测、流量及压力检测和环境监测。
1. 漏气检测
       气路中任何部位的漏气都影响仪器的正常工作。特别是分析气路,即使是极微小的漏气,在某些关键部位会引起分析结果的极大误差。
2. 流量及压力检测
       由朗伯比尔定律可知,分析气路中气压的变化将直接影响分析灵敏度及分析准确性,而流量的变化直接影响分析结果和分析时间。对于助燃气路及载气气路,流量及压力将影响燃烧的质量及稳定度从而影响分析结果。
3. 环境监测
       由于分析气路中的被测气体最终排入大气,因而不能排除大气压变化对分析气路的影响,因此一些高精度的气体分析仪,还加装了系统压力控制装置,保证系统压力 和大气压力的相对隔离。另外在气路的各个部分都设有大量的传感器和压力开关,自动检测整 个分析系统,同时兼具报警或禁止分析功能,在异常情况下保护仪器。流量计和压力表是所有 气体分析仪必须具备的检测装置,成本低、直观和可调节是其最大优点,操作者和维护者通过 对它们的监测米判断气路系统的情况。

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