氣相色譜儀在多流路多組分氣體分析中的應(yīng)用
氣相色譜儀廠家,武漢泰特沃斯科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)氣相色譜儀,GC2030Plus氣相色譜儀(觸摸屏)是泰特儀器潛心研究研發(fā)出來的一款實(shí)驗(yàn)室專用氣相色譜儀。以下由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員主要介紹氣相色譜儀在多流路多組分氣體分析中的應(yīng)用。
在化工生產(chǎn)裝置中,經(jīng)常需要在線分析混合氣體組分,以掌握并及時調(diào)整工藝反應(yīng)過程,保障安全生產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理。對于一些高溫、高壓、復(fù)雜且危險的反應(yīng)過程,如煤氣化、甲醇合成等反應(yīng)過程,往往要求對裝置中多個流路混合氣體中的多種組分進(jìn)行分析。
自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范針對多流路多組分的含量分析有下列規(guī)定:“當(dāng)需要分析混合氣中多流路多組分的含量時,宜選用工業(yè)氣相色譜儀;需要響應(yīng)速度快時,宜選用工業(yè)質(zhì)譜儀。”該裝置被測氣體的組分范圍在規(guī)范適用的范圍內(nèi),考慮選用色譜儀或質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。
色譜儀利用先分離、后檢測的原理進(jìn)行工作。樣氣通過色譜柱時,被色譜柱內(nèi)填充劑所吸附、脫吸、溶解、解析,由于氣體分子種類、化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,在填充劑上的吸附能力、溶解能力不同,被填充劑吸收或吸附的程度也不同,因而通過色譜柱的速度產(chǎn)生差異,經(jīng)過一定的色譜柱長后,樣氣中各種組分被先后分離出來,按順序從色譜柱末端流出后進(jìn)入檢測器進(jìn)行檢測。檢測器把分離后的各個組分的濃度信號轉(zhuǎn)換為電信號,再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理,可得到混合物的組成和濃度。因此,色譜儀可定量分析氣體組分,分析周期為3~5 min。色譜儀因分析準(zhǔn)確和分析數(shù)據(jù)具有實(shí)時性,在生產(chǎn)中起著優(yōu)化控制、控制產(chǎn)品質(zhì)量等重要作用。
質(zhì)譜分析儀是通過被測樣氣離子質(zhì)荷比的方法來測量。樣氣首先離子化,然后利用不同離子在磁場或電場中運(yùn)動軌道不同,把離子按質(zhì)荷比分開得到質(zhì)譜圖。通過樣氣的質(zhì)譜圖和相關(guān)信息,定性得到樣本各成分含量,具有分析速度極快(影響時間為秒級)的特點(diǎn),但缺點(diǎn)是價格昂貴(1臺質(zhì)譜儀價格相當(dāng)于4~5臺色譜儀),維護(hù)量較大。
和質(zhì)譜儀相比,色譜儀具有分析精度高、價格便宜等優(yōu)點(diǎn),雖然分析周期較長,但考慮到裝置反應(yīng)氣成分比較穩(wěn)定,3~5min的分析周期在工藝生產(chǎn)可接受的范圍內(nèi)。
氣相色譜儀要求樣氣壓力在0.01~0.5 MPa,溫度≤150℃,無腐蝕性氣體,無油脂及固體顆粒,本裝置樣氣壓力高達(dá)8 MPa,需配置采樣系統(tǒng)對樣氣減壓、減溫及除塵處理。色譜儀是成熟產(chǎn)品,能否可靠安全工作,主要取決于采樣系統(tǒng)設(shè)計的好壞。
在色譜儀采樣系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)關(guān)注以下3個方面的問題:①取樣探頭的形式應(yīng)滿足樣氣溫度壓力的要求,必要時采用降溫措施;②對多流路切換單元,應(yīng)采用必要流路切換處理措施,確保被選擇的流路樣氣不被滯留樣氣和其他流路樣氣污染;③應(yīng)對樣氣傳輸滯后時間進(jìn)行核算,確保滿足規(guī)范要求的不超過60 s的時間要求。若傳輸管線較長,應(yīng)采取必要的快速回路以縮短傳輸滯后,并使取樣點(diǎn)至前級減壓閥的距離最短。
氣相色譜儀已廣泛應(yīng)用于分析多流路、多組分反應(yīng)氣含量,其運(yùn)行穩(wěn)定,起到了工藝控制眼睛的作用,對提高產(chǎn)品產(chǎn)量、降低能耗、保證安全生產(chǎn)具有十分重要的作用。
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