磁压力式氧分析仪预处理系统的改造

　　1　引　言

　　在我公司的“813”系统合成氨生产中,电除尘装置是利用高压式静电对造气工段煤气柜出口半水煤气进行除尘,如果半水煤气中氧含量太高,电除尘系统就容易爆炸;同时由于半水煤气中氧含量过高会导致净化工段中变炉、低变炉触媒损坏。我们选用磁压力式氧分析仪,但由于其样品气预处理系统的原因,经常引起电除尘系统误跳车;同时,由于其参比气氮气中时常带有水分,造成氧分析仪被迫停运,给生产带来不安全因素。为此,对其预处理系统进行了技术改造。

　　2　磁压力式氧分析仪的工作原理

　　磁压力式氧分析仪是利用氧的顺磁性原理工作的。参比气和测量气相对进入测量池的磁隙中,经由底部的中间出口进入泵抽吸的缓冲器中,磁隙位于磁铁线圈的中间,当磁铁线圈通以12.5 Hz的电流时,便在磁隙的周围产生磁场,当两种气体通过磁场时,由于氧的顺磁性原理使气体中的氧分压力发生变化,而且压力的变化与气体中的氧浓度成严格的线性关系。当测量气体和参比气体浓度相同时,这两种气体间就无压差存在,此时为仪器的零点,即参考点,参考点随参比气的含氧值而变。一般情况下参比气选用氮气,此时的参考点即在仪器的刻度的始值位置;当测量气体和参比气中的氧浓度不相同时,这两种气体之间就存在一压差,此压差传递至钛膜的两侧,使薄膜电容器中的膜片产生偏移,即薄膜电容器的电容量产生变化,这个变化使压力信号转换成与压差成比例的电信号。此信号由电子部分放大,处理后成为标准信号输出。

　　3　氧分析仪的预处理系统

　　氧分析仪的预处理系统包括样品气、参比气预处理系统。样品气为造气工段煤气柜出口半水煤气。样品预处理系统包括取样、过滤、压力调节、温度调节、有害或干扰成分处理、流量调节等部分组成。对样品预处理系统总的要求是:使样品从取样点流到分析仪表的滞后时间最短;从取样点取出的试样应当有代表性,即与工艺管线(或设备)中的流体组分和含量相符合;除去试样中能造成仪表内部及管线堵塞和腐蚀的物质,以及对测量有干扰的物质,并调整样品的压力、温度和流量,使处理后的样品清洁干净,压力、温度、流量符合分析仪表的工作要求,而待测组分的含量不致因此而发生变化。由于氧分析仪的参比气采用了我公司空分工段输送的中压管道氮气,我们对参比气预处理的要求:温度5~45℃;气样压力0.2~50 kPa;气样流量30~90 l/h;进入仪器前经干燥处理去除水分、灰尘和机械杂质过滤干净。安装在生产流程中的过程分析仪表是否能正常地发挥作用,往往不由分析仪表本身来决定,在很大程度上取决于试样预处理系统设计的好坏。