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氣相色譜儀應(yīng)用于多流路多組分氣體分析中

在化工生產(chǎn)裝置中，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)是工藝監(jiān)測和安全生產(chǎn)的重要指標(biāo)。本文由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員主要介紹了氣相色譜儀應(yīng)用于多流路多組分氣體分析中，泰特儀器是專業(yè)生產(chǎn)氣相色譜儀的廠家，更多詳細(xì)有關(guān)氣相色譜儀的資訊請關(guān)注武漢泰特沃斯科技有限公司。

在化工生產(chǎn)裝置中，經(jīng)常需要在線分析混合氣體組分，以掌握并及時(shí)調(diào)整工藝反應(yīng)過程，保障安全生產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理。對于一些高溫、高壓、復(fù)雜且危險(xiǎn)的反應(yīng)過程，如煤氣化、甲醇合成等反應(yīng)過程，往往要求對裝置中多個(gè)流路混合氣體中的多種組分進(jìn)行分析。在某項(xiàng)目甲醇合成裝置中，工藝要求測量四個(gè)流路中CO、CO2、H2三種組分的含量。其中：CO體積分?jǐn)?shù)為1％～30％，CO2體積分?jǐn)?shù)為2％～10％，H2體積分?jǐn)?shù)為60％～90％。

自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范針對多流路多組分的含量分析有下列規(guī)定：“當(dāng)需要分析混合氣中多流路多組分的含量時(shí)，宜選用工業(yè)氣相色譜儀；需要響應(yīng)速度快時(shí)，宜選用工業(yè)質(zhì)譜儀。其體積分?jǐn)?shù)范圍可從10 -6級(jí)到100％。”該裝置被測氣體的組分范圍在規(guī)范適用的范圍內(nèi)，考慮選用色譜儀或質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。

色譜儀利用先分離、后檢測的原理進(jìn)行工作。樣氣通過色譜柱時(shí)，被色譜柱內(nèi)填充劑所吸附、脫吸、溶解、解析，由于氣體分子種類、化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，在填充劑上的吸附能力、溶解能力不同，被填充劑吸收或吸附的程度也不同，因而通過色譜柱的速度產(chǎn)生差異，經(jīng)過一定的色譜柱長后，樣氣中各種組分被先后分離出來，按順序從色譜柱末端流出后進(jìn)入檢測器進(jìn)行檢測。檢測器把分離后的各個(gè)組分的濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，可得到混合物的組成和濃度。因此，色譜儀可定量分析氣體組分，分析周期為3 ～ 5 min。色譜儀因分析準(zhǔn)確和分析數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，在生產(chǎn)中起著優(yōu)化控制、控制產(chǎn)品質(zhì)量等重要作用。

質(zhì)譜分析儀是通過被測樣氣離子質(zhì)荷比的方法來測量。樣氣首先離子化，然后利用不同離子在磁場或電場中運(yùn)動(dòng)軌道不同，把離子按質(zhì)荷比分開得到質(zhì)譜圖。通過樣氣的質(zhì)譜圖和相關(guān)信息，定性得到樣本各成分含量，具有分析速度極快（影響時(shí)間為秒級(jí)）的特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴（1 臺(tái)質(zhì)譜儀價(jià)格相當(dāng)于4 ～5 臺(tái)色譜儀），維護(hù)量較大。

和質(zhì)譜儀相比，色譜儀具有分析精度高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，雖然分析周期較長，但考慮到裝置反應(yīng)氣成分比較穩(wěn)定，3 ～5 min 的分析周期在工藝生產(chǎn)可接受的范圍內(nèi)，故該工程采用1 臺(tái)氣相色譜儀對4 個(gè)流路3 種組分進(jìn)行測量。

氣相色譜儀已廣泛應(yīng)用于分析多流路、多組分反應(yīng)氣含量，其運(yùn)行穩(wěn)定，起到了工藝控制眼睛的作用，對提高產(chǎn)品產(chǎn)量、降低能耗、保證安全生產(chǎn)具有十分重要的作用。