二氧化碳装置的在线分析系统.docx

二氧化碳装置的在线分析系统 梁新光摘要：介绍二氧化碳装置分析系统的组成和功能，以及原理和注意事项。关键词：总烃分析仪;总硫分析仪;苯分析仪;露点分析仪;氧分析仪二氧化碳装置就是利用合成氨厂放空的二氧化碳气体作为原料气，经过二氧化碳压缩机的压缩，由于原料气中含有硫、烃、水、颗粒等杂质，再经过脱硫，脱烃，除水，除颗粒，冷却等加工工序变成纯净的食品级液体二氧化碳。使温室气体变成变成有用的可食用的气体。生产的二氧化碳可以作为食品添加剂，像我们日常喝的碳酸饮料，食品加工和食品保鲜中都用到二氧化碳气体。涉及到食用，一些物质的含量就有一定的要求，因此在生产过程中就需要进行严格的监控。二氧化碳的质量监控系统由总烃分析仪，总硫分析仪，苯分析仪，露点分析仪，氧分析仪组成，这五台分析仪均由美国的TELEDYNE 厂家生产。下面就分别介绍一下各种分析仪的原理、功能及其注意事项。总硫分析仪，型号6200E，量程0-100PPB。工作原理：本仪器是基于待测样品中总硫在通入空气的条件下在转化器中转化为二氧化硫，再通入分析仪，当紫外光照射二氧化硫分子时，便激发出荧光，紫外光被一个测量检测器检测，通过和参比检测的浓度相比较，确定二氧化硫的含量.轉换器的温度自动控制在1000度左右，样气和氧气的流量总和控制在80010%CC/M，当校验时，TS STB为零才可以进行确认。食品添加剂标准中要求总硫的含量小于等于100PPB。苯分析仪，型号4060，量程0-100PPB，工作原理：样本气体通过取样阀带到色谱柱进行分离，把苯与其他物质分开，之后进入FID与燃气（氢气）混合在空气（保护气）中燃烧，燃烧过程中产生的离子在燃烧室（或探测单元）的两个电极中产生导电效应，并被一个敏感的电量计放大器电路放大。电量计放大电路的电量输出直接正比于碳氢化合物燃烧产生的离子数。从而测出苯的含量。此台仪表要求仪表空气总烃含量小于0.1PPM，颗粒小于0.1mM。载气压力大于6BAR，如果测量气体中不干净，极易对色谱柱造成污染。食品添加剂标准中要求苯的含量小于等于20PPB。总烃分析仪，型号4020，量程0-100ppm，工作原理：和苯分析仪原理基本相同，只是样本气不需要分离，直接进入FID与燃气（氢气）混合在空气（保护气）中燃烧，燃烧过程中产生的离子，通过离子数量测烃的含量。也要求仪表空气总烃含量小于0.1PPM，因此在预处理是苯和烃分析仪都有除烃装置。食品添加剂标准中要求总烃的含量小于等于20PPM。露点仪，型号8800，量程-100-20，工作原理：以多孔的氧化铝薄膜作为电容器的解质层，铝基板及氧化膜的网状金膜作为极板构成电容元件。当测量时，气体中的水分子会通过金膜进入到多孔氧化铝的空隙中，达到动态平衡，改变电容元件的电解常数，使电量发生变化，从而测量出气体中水含量。不确定度多为23，随着测量时间的增加产生偏移，一般一年左右校验一次。平时我们可以根据确定露点的气体进行输出调整。食品添加剂标准中要求露点小于-58。氧分析仪，型号3000TA，量程0-10000PPM，工作原理：燃料池氧传感器是由高活性的氧电极和铅电极构成，浸没在KOH的溶液中。在阴极氧被还原成氢氧根离子，而在阳极铅被氧化。KOH溶液与外界有一层高分子薄膜隔开，样气不直接进入传感器，氧分子通过高分子薄膜扩散到氧电极中进行电化学反应，反应中产生的电流决定于扩散到氧电极的氧分子数，而氧的扩散速率又正比于样气中的氧含量，这样，该传感器输出信号大小只与样气中的氧含量相关，而与通过传感器的气体总量无关。注意氧传感器要保存完好，不能与空气接触，在测量时还要注意不要背压，以免影响电池的寿命。氧分析催化氧化单元应后氧气的含量，用于监测催化氧化单元脱烃品质。总硫分析仪、总烃分析仪、苯分析仪、露点分析仪这四台分析仪集中到一套西门子的PLC控制系统内，INTOUCH操作画面，换面和测量值通讯到西门子PCS7系统中，可以通过画面在线切换完成不同检测位置二氧化碳的监测，可以监测两个储罐，装置主管、槽车、脱硫后原料气无个位置。切换时通过触发电磁阀来完成，监测可以分为自动和手动，自动模式监测时，每半个小时自动切换下一个检测点，循环监测，手动模式时，选择要监测的画面进行控制检测。如图，点击图片的相应位置的按钮，程序会自动对管路进行吹扫，吹扫过后就切换到相应位置进行测量。以上就是二氧化碳分析系统的组成，以及在生产过程质量监控中注意的一些事项。此系统满足了可乐等食品级用户的质量检测要求，实现了在线连续自动监测，方便准确。参考资料：1分析仪手册，二氧化碳操作规程.（作者单位：林德大化（大连）气体有限公司）名城绘2020年3期名城绘的其它文章企业内部设备仪器采购前期论证工作探讨关于我国当前景观建筑学设计的探究PLC技术及其在电气工程及其自动化控制中的运用市政工程管理中环保型施工的应用建筑工程施工技术及现场施工管理探究常熟市昆承湖水体主要污染物指标时空异质性分析及水体生态修复对策 -全文完-