高爐煤氣超低量程硫化氫在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹
2023-06-06 14:00:33 來源:一大把網(wǎng)站
摘要: 氣體檢測
1 概述
高爐煤氣中所含的硫主要分為有機硫和無機硫兩類,有機硫主要成分有羰基硫、二*化碳、硫醚硫醇、噻吩等;無機硫主要成分有硫化氫、二氧*硫等。高爐煤氣含硫量及硫分比例與焦炭的硫密切相關(guān),焦炭的全硫、硫形態(tài)都可能影響到高爐煤氣硫含量。高爐煤氣精脫硫技術(shù)對煤氣中總硫控制應(yīng)以煤氣燃燒后煙氣中硫達到“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)要求為目標(biāo)。因此如何能夠準(zhǔn)確、迅速的測定出H2S含量,也成為煤氣脫硫工藝中的一個重要環(huán)節(jié)。
目前高爐煤氣脫硫前H2S含量一般在45mg/Nm3--80mg/Nm3;通過高爐煤氣精脫硫后H2S含量一般在10 mg/Nm3以下,脫硫效果較好的項目現(xiàn)場能達到5 mg/Nm3以下。
國內(nèi)的H2S的檢測方法有很多,按照其分析原理,主要分為化學(xué)法和物理法。這些檢測方法的檢測原理各異,檢測范圍、檢測精度也不相同,所以有必要對這些檢測方法的特點確認(rèn)適合在高爐煤氣中H2S含量檢測方法。
2 檢測方法介紹
2.1 化學(xué)法
化學(xué)法是依據(jù)H2S的化學(xué)性質(zhì),通過一定條件下吸收劑與H2S的化學(xué)反應(yīng),進行相關(guān)計算,從而得H2S含量的測定方法?;瘜W(xué)法應(yīng)用較多,包括碘量法、汞量法、亞甲基藍法等。
碘量法的檢測范圍較大,可以檢測濃度從0到100%的H2S氣體,但對于低量程的H2S無法準(zhǔn)確測量。
汞量法由于Hg具有明顯的毒性目前應(yīng)用比較少。
亞甲基藍法測定范圍較窄,為01~23mg/m3。而且穩(wěn)定性較差。
醋酸鉛反應(yīng)速率法也是H2S測定的常用方法,但是其測定范圍較窄,適用的含量約為01-23mg/m3,該方法適用于含硫天然氣的實驗室分析和在線分析。
2.2 物理法
物理法是依據(jù)H2S的物理特性應(yīng)用物理原理來確定H2S含量的測定方法,包括色譜法,光譜法,激光法等。
色譜法和光譜法檢測H2S效果較好,受干擾因素少,分析精度高,結(jié)果準(zhǔn)確可靠;但是色譜對被測氣體的潔凈程度要求較高,而且測量速度較慢,只有在專業(yè)的研究機構(gòu)和檢測機構(gòu)應(yīng)用較多。
紫外光度法能夠在線檢測混合氣的濃度,,具有良好的準(zhǔn)確性和精密度,但是SO2的組分對檢測結(jié)果干擾較大,不適用超低量程硫化氫的測量。
激光法具有響應(yīng)快速、適用范圍廣*確度和可靠性高、維護量較小等優(yōu)點,在光程滿足要求的情況下能夠準(zhǔn)確測量超低量程的硫化氫,但是CO2會對測量結(jié)果造成一定影響,尤其在CO2濃度交高的情況下影響更大。
3 TY-9530EX防爆壁掛式激光硫化氫分析儀介紹
我司研發(fā)生產(chǎn)的TY-9530EX防爆壁掛式激光硫化氫分析儀在可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)TDLAS的基礎(chǔ)上采用人工智能算法,升級為MDLAS技術(shù),即多維激光吸收光譜技術(shù),解決了傳統(tǒng)激光目標(biāo)氣體是ppmv濃度,背景氣是百分比濃度的干擾問題,利用多維建模、空間重構(gòu)、人工智能算法,能準(zhǔn)確測量高爐煤氣中H2S的含量。
4 分析系統(tǒng)外觀
4.1 適應(yīng)工況
取樣距離
≤10m
樣氣含塵濃度
≤200mg/m3
樣氣焦油含量
≤100mg/m3
樣氣壓力
0kPa~500kPa
樣氣溫度
≤200℃
取樣點
適用于天然氣、高、焦?fàn)t煤氣中硫化氫氣體濃度分析
4.2 工作條件
環(huán)境溫度
4℃-45℃
環(huán)境相對濕度
≤85%
供電電源
AC220V 50Hz 200W
信號電纜
RVVP4*0.75mm2
環(huán)境氣壓
海拔低于2500m
空氣流速
≤0.5m/s
工作位置
水平
其他要求
無陽光直接輻射
無強電磁場干擾
無機械振動
4.3 分析單元具體參數(shù)
型號
TY-9530EX
安裝位置及方式
預(yù)處理柜中,與預(yù)處理系統(tǒng)連接。
基本參數(shù):
電源
220-240V 50Hz AC,≤200W
輸出
4-20mA模擬輸出(用于組分含量輸出)或RS485串口信號輸出
人機接口
前面板LED觸摸屏
測量方法
MDLAS(多維激光吸收光譜分析技術(shù))
量程
H2S:0-100 ppmv
分辨率
0.01ppm
主機供電
220VAC±5%,50/60Hz
樣品壓力
0 KPa至150 KPa
響應(yīng)時間
T90≤1s
重復(fù)性
<2% F.S.
樣品溫度
標(biāo)準(zhǔn):-10℃至60℃
箱體材質(zhì)
不銹鋼
防爆等級
ExibⅡBT4
防護等級
IP65
環(huán)境要求
工作溫度:20~40℃,溫度波動不超過1℃/h
4.4 優(yōu)點
4.4.1 不受背景氣體的影響
傳統(tǒng)非色散紅外光譜吸收技術(shù)采用的光源譜帶很寬,其譜寬范圍內(nèi)除了被測氣體的吸收譜線外,還有很多基他背景氣體的吸收譜線。因此,光源發(fā)出的光除了被待測氣體的多條譜線吸收外還被一些背景氣體的吸收,從而導(dǎo)致測量的不準(zhǔn)確性。 而半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)中使用的半導(dǎo)體激光的譜寬小于0.001nm,遠小于被測氣體一條吸收譜線的譜寬。如圖2-1所示的“單線吸收光譜”數(shù)據(jù)。 同時在選擇該吸收譜線時,就保證在所選吸收譜線頻率附近約10倍譜線寬度范圍內(nèi)無測量環(huán)境中背景氣體組分的吸收譜線,從而避免這些背景氣體組分對被測氣體的交叉吸收干擾,保證測量的準(zhǔn)確性。
4.4.2 光程多次折返保證測量精度
激光分析的準(zhǔn)備度和激光光程息息相關(guān),TY-9530EX激光硫化氫在線分析儀采用光程多次折返使激光光程達到10m以上,保證測量精度。
4.4.3 多維激光吸收光譜技術(shù)解決背景氣干擾問題
TY-9530EX激光硫化氫在線分析儀在TDLAS的基礎(chǔ)上采用人工智能算法,升級為MDLAS技術(shù),即多維激光吸收光譜技術(shù),解決了傳統(tǒng)激光目標(biāo)氣體是ppmv濃度,背景氣是百分比濃度的干擾問題,利用多維建模、空間重構(gòu)、人工智能算法,能準(zhǔn)確測量煤氣中H2S的含量。
關(guān)鍵詞:
氣體檢測
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