热导分析仪在空分装置中的应用

　　1简介

　　RQD一101型热导气体分析器是重要的物理分析仪器之一，能连续自动测量、指示各流程器中的HZ、Ar、COZ等气体的体积百分含量，广泛用于电站、化肥、空分、冶金等工程领域。

　　仪器输出与所测气体浓度呈线性关系的标准信号，即4一20mA电流信号，可作为控制信号源参与闭环控制，或将输出信号作远距离传输，送到集中控制室。

　　莱钢9000m3/h空分装置正是利用了该热导气体分析器的测量准确性和方便通信的特点，来完成精品氢纯度的测量。工艺上精品氢是从粗氢中通过加入足够的HZ进行化学反应除去其中所含的氧组分，然后利用H、Ar沸点差别大的特点进行氢、氢分离，进一步通过氢干燥器除去水分，得到精品氢。精品氢中一旦检测出所含HZ、C02过高，说明精品氢的纯度不够，需要对工艺进行调整，保证生产出高纯度的成品氢。

　　2测量分析的硬件结构

　　在莱钢9000m3爪空分装置中，控制系统采用了一台工程师站，一台操作员站，一台报警打印机，网络为INFI一90网，分析仪的测量结果通过1/0模块，以及INFI一90网连接到上位机，为工艺操作人员提供了依据。操作人员可以在操作员站直接看到分析结果，同时还可以将分析结果形成趋势图，这样便于操作人员将当前分析结果与历史相比，一旦发现异常，可以进行工艺调整，保证生产的正常运行。

　　3分析仪的工作原理

　　3.1分析原理

　　热导气体分析器主要依据热量在传递过程中具有的热传导能力，不同的物质其热传导能力不同，各种气体在相同条件下的热传导能力也是不同的。表征这种热传导能力用热导率来表示，气体的热导率随着温度的变化而变化。混合气体的热导率可近似的用叠加法来计算，它近似等于混合气体中各种组分的体积百分含量与相应的热导率的乘积之和，即:

　　式中:

　　CI为第i种组分的体积百分含量;

　　入1为第i种组分的热导率;

　　入为混合气体的热导率。

　　从公式(1)中可知，要测量混合气体中某一组分的含量必须满足下述条件:

　　(1)混合气体中不含干扰组分;

　　(2)待测组分的热导率与背景气组分的热导率有明显差异，而且差异越大越好;

　　(3)背景气各组分间的热导率相同或相近C

　　如满足上述条件，则公式(I)可简化为:

　　式中:

　　C，为待测组分的体积百分含量;

　　入，为待测组分的热导率;

　　入2为背景组分的热导率;

　　又为混合气体的热导率。