产品特性:连续监测 | 是否进口:否 | 产地:西安 |
加工定制:是 | 品牌:西安博纯 | 型号:PUE-4000 |
测量范围:范围可选 | 测量精度:≤±2%F.S | 分辨率:0.01 |
电源电压:220V | 用途:优化工艺、燃烧控制 |
煤气作为钢铁、化工、新能源等工业领域重要的能源载体,为了有效、安全、合理利用,煤气成分及热值参数的监测具有至关重要的意义。传统的奥式化学分析方法全组分分析时间周期长,且存在着无法避免的系统误差和操作中难以控制的偶然误差,准确度已不能满足分析精度的要求。而煤气色谱分析采用的是全填充柱的多维色谱,由于填充柱的柱效率低,分析时间长,分离效果差,煤气中许多关键组分得不到分离,且采用热导检测器(TCD)测定烃类灵敏度低。
随着红外光谱技术的成熟,红外气体分析仪因其取样、分析全自动,响应快,精度高,一次性投资,使用成本低等优势得到了快速发展及应用。本文介绍了一种基于双光束红外技术的多组分煤气分析仪,分析仪传感器采用模块化设计,可在一个气室内完成CO2、CO、CH4、CnHm的测量,并结合MEMS热导技术及长寿命电化学技术,实现对6组分煤气的高效、快速、灵敏测定。
一台气体分析仪能够同时测定多组分气体中的各种气体的浓度,对于工业企业而言,这就意味着设备投入成本的大幅降低。煤气分析仪Gasboard-3100的核心传感器采用了模块化设计,通过双光束红外技术实现一个气室内完成CO2、CO、CH4、CnHm的同时测量,并结合MEMS热导技术及长寿命电化学气体传感器技术,实现6组分煤气同时分析。
(1)非分光红外法(NDIR)
非分光红外法(NDIR)广泛应用于CO、CO2、CH4、CnHm等气体的浓度测量中。该测量原理基于极性气体分子对红外光的吸收符合朗伯-比尔定律(Lambert-Beer)。极性气体分子在红外波段都有自己的特征吸收带,特征吸收带就如同指纹一样具有可鉴别性,通过在特征吸收带对红外能量的吸收,可以反映出气体浓度的大小。对于混合气体,在传感器或红外光源前安装一个适合被测气体吸收波长的窄带滤光片,使传感器的信号变化只反映被测气体浓度变化,就可以分析特定组分。
以CO2分析为例,红外光源发射出1-20μm的红外光,通过一定长度的气室吸收后,经过一个4.26μm波长的窄带滤光片后,由红外传感器监测透过4.26μm波长红外光的强度,以此反映CO2气体的浓度。
双光束结构非分光红外气体传感器,通过设置2个滤光片,一个过滤的红外光信号不衰减作为参考通道,另一个过滤吸收度的红外信号波段,以此作为测量通道信号。二者比较后参与数据计算,限度地消除光源信号变化导致的漂移,从而***了测量的精度和长期稳定性。为了得到准确的煤气热值,不仅要准确测量CH4的浓度,还须同时测量CnHm(C2H6,C3H8,C4H10等)的总量。如图6所示,四种短链烃的吸收光谱交叉干扰较多(3.3μm),传统的红外检测方法难以***测量。Gasboard-3100创造性采用双光束红外技术,乙烷、丙烷、丁烷对CH4的影响可以忽略,并通过添加一个CnHm传感器,可以同时准确测量CH4和CnHm。煤气是易燃、易爆气体,利用过程中安全问题不容小觑。与此同时,煤气的成分、热值及氧含量等数据是煤气利用配比调整、工艺控制、安全监控、热值监控和燃烧控制的重要依据。红外煤气成分及热值分析仪以其***优势,广泛应用于冶金、化工、新能源等工业生产领域,并发挥着极为关键的作用。