氣體分析儀表在空分系統裝置中的選型及應用

空分概述：

空分即空氣分離，就是利用物理、化學等方法將空氣混合物中的各個組份進行分離，分別獲得空氣組分中單一的高純氣體，如氧氣、氮氣，氬氣等氣體。

空分常用的分離方法是低溫精餾法（又稱低溫分離法），低溫分離方法通過壓縮循環深度冷凍的方法把空氣變成液態，經過低溫精餾根據不同沸點而從液態空氣中逐步分離出氧氣、氮氣及氬氣等氣體，目前低溫精餾法是重要的空分方法。

工業氣體應用十分的廣泛，冶金、化工、石油、機械、采礦、食品、管道焊接、精密電子元器件焊接等行業均離不開各種各樣的氣體參與到生產過程中。

空分裝置氣體分析儀表的必要性：

空分裝置能否安全穩定的運行，生產出的氣體是否達到要求，以及準確、及時的了解生產過程中各工藝控制點的氣體成分濃度含量是十分重要的。

要了解氣體組份濃度含量就離不開各種的氣體分析檢測儀表。給空分系統加裝氣體分析儀表，不僅是提高產品產量和質量的重要手段，也是空分裝置安全運行的重要保障（空分裝置是在低溫下工作，凍結的水分和干冰在低溫換熱器、膨脹機、精餾塔內會堵塞管路閥門，乙炔、碳氫在液氧中積聚過量會引起爆炸）。

因此氣體分析檢測儀表在整個空分裝置中，地位不容小覷，需對空分流程中各個階段的氣體濃度進行準確檢測，；同時氣體分析儀器又是一種精密且昂貴儀表，因此空分裝置氣體分析儀表的選型就顯得尤為重要了

氣體分析儀表在空分系統裝置中的選型應用及選型原則：

• 1、能準確檢測各個工藝檢測點氣體產品的質量

• 2、能及時輸出數據，以便及時反映和掌握各工序的工況變化狀況，以指導工藝

• 3、能正確檢測原料氣的品質

• 4、能對純化后的氣體品質能達到國家標準要求

• 5、儀器的穩定性、精度等技術參數合格

• 6、在質優價廉的前提下，盡可能統一品牌而非多家采購，以便整套儀器有統一的技術規范，以利于長期的運行維護

• 7、儀器生產廠家有良好行業經驗、熟悉行業工況，能夠準確選型

• 8、有完善的服務體系，售后及技術服務響應及時；出現問題時能及時到達客戶現場進行技術服務或進行技術指導

• 9、備品備件供應穩定、價格合適

• 10、有投產的項目應用業績案例

• 11、儀器使用方便，售后維護量小

•  

出凈化器空氣中CO2分析

檢測理由：由于H2O和CO2在低溫下會凝結為固體，會導致管路、閥門堵塞，故必須在預處理工藝中將其去除，所以在空氣凈化器出口要設置CO2分析儀。

檢測點位及檢測組份：進冷箱空氣中CO2或空氣凈化出口空氣中的CO2

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：不分光紅外線原理

• 量程：0-5ppm

• 精度：0.1ppm

進上塔增壓膨脹空氣中H2O分析

檢測理由：經增壓(膨脹機)后的空氣會導致溫度上升，但進入冷箱時需要進行冷卻，如果氣體中水分含量超標，泄露水分進入冷箱后凍結成冰會導致事故，故此處需要檢測露點。

檢測點位及檢測組份：進冷箱的增壓空氣中的微量水

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：高分子薄膜電容

• 量程：低于—80℃

• 精度：2℃

液空中氧含量分析

檢測理由：一般情況下下塔回流比越大，導入上塔液空量就越多，反之相反，但是下塔回流比大至設計指標（根據工藝指標定），就開始影響下塔液空純度了，當這股純度低且導入量過大的液空進入上塔后會增加上塔提留段的回流比，這樣會導致塔板上汽、液比發生變化，使得每層塔板下流液體和上升蒸汽在傳熱傳質時：冷凝充分，而蒸發不充分，結果就會導致氧純度變差。

檢測點位及檢測組份： 下塔液空氧含量檢測

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：電化學/磁氧

• 量程：0%—5%/10%

• 精度：1.5FS

粗氮中氧含量分析

檢測理由：污氮是空分裝置排放量zui大的氣體，污氮中氧含量高低是衡量該空分裝置氧提取的重要指標，也是該空分裝置操作好壞的重要指標。

檢測點位及檢測組份：上塔污氮、出冷箱污氮

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：電化學/磁氧

• 量程：0%—5%/10%

• 精度：1.5S

污氮中微量水分析

檢測理由：凈化器中分子篩吸附水分和CO2達到一定程度后，必須用加溫后的污氮進行再生。如采用蒸汽加溫，在蒸汽加熱器的污N2出口設置微量水分析器來監視蒸汽加熱器是否泄漏。

檢測點位及檢測組份：上塔污氮純度

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：高分子薄膜電容

• 量程：-80℃—20℃

• 精度：2℃

產品氮中微量氧分析

檢測理由：檢測成品氮氣純度是否達到產品標準

檢測點位及檢測組份：上塔產品氮純度

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：電化學

• 量程：0-10ppm

• 精度：1.5%FS

液氬中微量氧分析

檢測理由：檢測液氬純度是否達到產品標準

檢測點位及檢測組份：液氬純度檢測

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：電化學

• 量程：0-1000ppm

• 精度：1.5%FS

產品氧純度分析

檢測理由：檢測氧純度是否達到產品標準。

檢測點位及檢測組份：氧純度檢測

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：磁氧或離子流

• 量程：95%—99.999%

• 精度：0.05%

氬餾份中氬分析

檢測理由：指導氬塔和主塔的工藝操作；氬餾份是制造粗氬的原料氣，檢測控制氬餾份中氬氣含量即可達到指導目的。

檢測點位及檢測組份：氬餾分中粗氬檢測

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：微流式熱導原理

• 量程：0-15%

• 精度：1.5%FS

粗氬塔I出口粗氬中O2分析

檢測理由：粗氬塔1需要將氬中氧降到2%以下，是下一步精餾的前提條件；此處檢測是粗氬塔1精餾效果監控，指導工藝

檢測點位及檢測組份：檢測粗氬塔1出口的粗氬純度

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：電化學/磁氧

• 量程：0%—5%/10%

• 精度：1.5%FS

粗氬塔Ⅱ頂部粗氬含量分析

檢測理由：數據監測，指導工藝

檢測點位及檢測組份：檢測粗氬塔Ⅱ出口的粗氬純度

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：微流式熱導原理

• 量程：80-99.999%

• 精度：1.5%FS

粗氬塔Ⅱ出口氬中微量O2分析

檢測理由：產品氬含氧量是重要的工藝控制指標，是檢測氬純度的指標之一

檢測點位及檢測組份：檢測粗氬塔2出口的粗氬

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：電化學

• 量程：0-10ppm

• 精度：1.5%FS

精氬中微量氧分析

檢測理由：高純氬(99.999%)純度檢測，工藝效果檢測

檢測點位及檢測組份：產品氬

氣體分析儀表選型要求：

原理：電化學

量程：0-10ppm

精度：1.5%FS

精氬中微量氮分析

檢測理由：精餾塔越往上氮的濃度越高，所以氬濃度高的地方氮濃度也是zui高的所以，為避免氮塞所以也需要檢測氬中微量氮。

檢測點位及檢測組份：精氬

氣體分析儀表選型要求：

• 原理：CLD發射光譜

• 量程：0-5ppm

• 精度：1.5%FS

總碳氫分析

檢測理由：烷類、烴類氣體在主冷凝器液氧中積聚過量,容易引起爆炸事故而影響空分裝置的安全運行,因此檢測烷類、烴類氣體就顯得非常必要了

檢測點位及檢測組份：液氧中碳烴含量檢測

氣體分析儀表選型要求：

原理：色譜FID

量程：0-10ppm

精度：1.5%FS