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淺談奧氏氣體分析儀和全自動氣體分析儀的對比
氣體分析儀廣泛應用于汽車尾氣檢測;石油化工生產過程中氣體成份在線分析和監測;冶金及煤化工工業中,高爐、轉爐、焦爐、工業爐窯等氣體分析和在線監測;科學實驗、環境保護、醫療衛生等行業氣體分析和監測;生物醫藥、食品發酵、污水處理、垃圾填埋等過程氣體測量;倉儲、溫室、室內等場所氣體檢測;煙道氣在線連續檢測(CEMS)等。對經濟發展和社會進步具有重要用途。
傳統氣體分析儀器奧氏氣體分析儀,常用于CO2、O2、CO、H2、烴類等的含量測定。
奧氏氣體分析儀工作原理是:是利用不同的溶液來相繼吸收氣體試樣中的不同組分:用40%的氫氧化鈉吸收試樣中的二氧化碳;用焦沒食子酸鉀溶液吸收試樣中的氧氣;用氨性氯化亞銅溶液來吸收試樣中的一氧化碳。然后根據吸收前后試樣體積的變化來計算各組分的含量。CH4和H2用爆炸燃燒法測定,剩余氣體為N2。
奧氏氣體分析儀的優點是:
1、結構簡單;2、價格便宜;3、維修容易。
奧氏氣體分析儀缺點是:
1、 雖一次購置成本低但長期運行成本高,除去分析人員的成本,僅每年買試劑和玻璃器皿至少要萬元以上甚至更多;
2、 必須對氣體進行人工取樣,在實驗室進行離線分析,其中分析人員的操作技能和“態度”對分析的精確度有很大影響;
3、 奧氏氣體分析儀只能單一成份地逐個進行檢測分析,不具備多重輸入和信號處理功能;
4、 分析費時,操作煩瑣,響應速度慢,效率低,難以實時地分析生產工況,分析數據的滯后性無法改進
由于奧氏氣體分析儀的的以上缺點,難以適應生產發展的需要,例如在化工、石油化工的生產過程中,為了控制化學反應和確保安全生產,一般都需要在線分析,并要求它連續、準確、經濟、耐用。隨著科學技術和全球經濟的迅猛發展,工業廢氣的排放成為大氣污染的一大殺手。因此,工業廢氣連續監控系統(CEMS)的開發應用亦成為趨勢。所以奧氏氣體分析儀逐漸被全自動分析儀器替代,例如紅外線氣體分析儀。紅外線分析儀常用來連續測定各種混合氣體中的CO、CO2、CH4 、SO2、NOX和CH等的含量,是在線分析儀中非常重要的一類儀器。
紅外線是一種電磁波,紅外輻射主要是熱輻射。當紅外輻射通過某氣體層時,氣體層中的極性分子,即非單元素氣體分析(如CO、CO2等),就會對紅外輻射進行選擇性吸收。其吸收強度變化取決于被測氣體的濃度。其吸收關系遵循朗伯特——比爾(Lambert-Beer)吸收定律。
相對于奧氏氣體分析儀,紅外線氣體分析儀的優點是精度和靈敏度高、測量范圍寬、響應速度快、良好的選擇性、穩定性和可靠性好、可實現多組分氣體同時測量、能夠連續分析和自動控制。缺點是不能分析對稱結構無極性雙原子分子及單原子分子氣體。不過這一點可配合電化學檢測器使用克服。
在國內,全自動氣體分析儀的技術已經相當成熟,但生產企業魚目混珠,建議使用廠家選購業內知名企業。國產中高端全自動氣體分析儀推薦杭州聚光科技、西安聚能儀器、重慶川儀等廠家產品。信得過的大品牌廠家,在國內氣體分析儀行業具有一定知名度。
隨著國民經濟的飛速發展和加入WTO,對生產工藝和過程控制的要求越來越高,對生態環境的保護也越來越重視,全自動氣體在線分析儀作為必要的配套設備已成為企業全面質量管理的一個重要發展趨勢,也是取代傳統的化學式手動實驗室分析儀——奧氏氣體分析儀的必然趨勢。