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煙氣分析儀在催化裝置的應用
摘要：介紹煙氣分析儀在重油催化裝置的應用意義和在選用分析儀方面應考慮的問題，以及EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置使用情況。EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置兩年多以來，分析義的分析數據與化驗室的傳統分析數據具有較好的符合性，數據偏差在小，能及時地把分析數據傳送到操作臺，滿足工藝的使用要求。
關鍵詞：煙氣 紅外線 特征頻率 PLC
1 概述
煙氣在線分析儀在我公司的兩套催化裝置上都得到了很好的應用，為工藝操作人員地調整參數起到了重要作用，所以根據使用環境選對分析儀十分重要。2005年我廠對第二套催化裝置進行了改造，為了更好、地分析煙氣中組分的含量，我廠新引進了兩臺ABB EL1020煙氣在線分析儀，自從投用以來，分析儀都能運行平穩，分析數據，*了工藝操作員用此表參與控制一些參數的要求。但有時也會出現一些不可預見的問題，但經過分析處理或進行改造后都得到了解決，在這一年的工作中，我也學到了很多技術知識，也積累了一些維護上的經驗。
2 煙氣分析儀的應用意義
在重油催化裂化生產中，分析再生器中煙氣成分至關重要。煙氣中氧含量過低，催化劑燒焦不好，造成結焦，直接影響產品質量；氧含量過高，能耗增加，氧氣在再生器中發生二次燃燒，其內部溫度升高易燒毀再生器的襯底，影響“兩器”正常生產。所以選用一臺好的煙氣在線分析儀尤為重要。
3 選用分析儀應考慮的因素
3.1 煙氣分析中存在的問題
在整個煙氣分析中，困難在于煙氣中的成分復雜（含的粉塵和水等）。會影響測量結果，甚至損壞分析儀，煙氣中含有的水、粉塵和硫化物。粉塵和水合成泥狀物易堵塞管道，使儀表停用；硫化物易腐蝕分析儀器件，影響運行、不利于控制的應用。清除樣品煙氣中的粉塵和水是整個分析過程的關鍵。設計合理的預處理系統是分析儀表量和長周期運行重要的環節。
3.2 分析儀類型的選用
分析煙氣中混合氣體的方法有多種。采用色譜分析法復雜且不經濟，采用紅外分析法則簡單可行。對于不同的分子化合物，每種分子只能吸收某一波長范圍的紅外輻射能，既每種分子化合物都有一個或幾個特定的吸收頻率，叫特征頻率。CO、CO2有其固定的特征頻率，因此煙氣中的CO、CO2含量很容易被檢測出來。
紅外分析儀還有以下幾個方面的優點：
①良好的選擇性。對于多組分的混合氣體，不管背景氣中的干擾組分濃度如何變化，它只對待測組分的濃度有反應；②分析范圍廣；
③分析周期短、影響時間快；
④可同時測量若干個組分。
3.3 預處理系統的選用
大部分過程分析儀比較昂貴，對進入分析儀的樣品溫度、壓力、水、腐蝕性、灰塵量等條件要求嚴格。針對不同的樣品必須選用不同的預處理系統。從再生器出來的煙氣中含有的水、粉塵和硫化物，這些組分不能進入分析儀。選用的分析易預處理系統必須滿足以下要求：
①能夠除去影響測量精度、腐蝕分析儀的組分（如粉塵、水和硫化物等）；②選用于處理系統設備不能影響組分的正確測量。
預處理系統主要由三部分組成：二級除塵系統、二級除水系統和反吹輔助系統。
二級除塵系統結構組成：
當被測樣氣經伴在等溫狀態下，快速到達π型過濾器，粉塵煙氣從π型過濾器的下部排除，經水洗罐水洗后排入地溝。只有少量煙氣從π型過濾器的上部以等溫方式引出，進入下除塵系統。二級除塵系統主要由MOTO罐過濾器和反吹蒸汽組成。MOTO管過濾器里的網狀過濾芯，可以濾掉1μm以上的粉塵。反吹蒸汽定期吹掃MOTO罐，其通暢。由于煙氣被引入預處理系統后，溫度從600～800℃急劇下降，凝析出的水。這些水分如果和粉塵混合，會形成泥狀物，堵塞管道和過濾器，因此必須避免在除去粉塵之前形成水分。為了達到這個目的，在和二級粉塵處理系統中加裝伴熱蒸汽線。選用溫度為250℃，壓力為1MPa的蒸汽，使樣品煙氣在傳輸過程中處于一種熱過程，防止水分凝析。
二級除水系統結構組成：
煙氣中的粉塵被除去后，樣品氣進入水處理系統進行除水處理。根據裝置煙氣中含水量大的特點，選用二級水處理系統除水。因使用渦流冷凝除水器比半導體冷凝除水器安全、且防爆能力強，故*級采用方便實用的渦流冷凝除水器。只需合理地調節動力風風壓，就能將樣氣溫度冷卻到3℃左右，達到佳除水效果。若該溫度過高，達不到除水效果；溫度太低，易結冰，堵塞樣氣管道。*級可以除去98%以上的水分。經過*級除水之后，樣氣中只有量的水分。為了更干凈的除去水分，分析儀測量精度和提高使用壽命，有必要選用二級除水器。二級除水器由干燥罐、監示罐和脫水罐組稱，干燥罐中充滿氯化鈣試劑，脫水罐及時自動排除干燥罐溢出的水分，監示罐可以清晰地觀察經過預處理后的樣品氣，經過二級除水后，樣氣可以達到分析儀要求。
反吹輔助系統（PLC控制）組成
反吹輔助系統由PLC控制器和若干臺兩位三通閥組稱，主要功能為反吹掃殘留在管道和過濾器中的粉塵，管道始終保持干凈通暢，分析儀表長周期運行。
4 EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置使用情況和常見處理方法EL1020煙氣在線分析儀其工作原理是基于某些氣體對不同波長的紅外線輻射具有選擇性吸收的特性，其吸收程度取決于被測氣體的濃度。自投用以來，儀器基本上都能保持平穩運行，分析數據相對，誤差較小，精度高。但偶爾也有一些小問題發生。比如：因環境影響分析儀出現零點漂移，沒有樣氣等。通過這一年的日常維護，也積累了一些維護經驗和常見問題處理方法。
常見故障：
4.1 沒有樣品氣
4.1.1 采樣器堵：煙氣中含有催化劑等雜質和水，采樣器口里的過濾器長時間不清理會堵死，當出現灰堵情況時，拆掉取樣器上蓋，拿出過濾器用風清理即可，但拿過濾器是要小心，因煙氣溫度較高，取樣口的一次閥也可能泄漏，小心人身安全。
4.1.2 導管：導管堵或導管有漏點，導管堵也是由于雜質進入導管引起。漏點是由于長時間介質腐蝕，某處管壁變薄，出現沙眼，樣氣被泄漏。這種狀況只能割管，焊接。今年5月份我們對取樣器和導管進行了改造，效果比較明顯，已正常使用5個月之久。
4.2 讀數不
4.2.1 零點漂移：因環境影響分析儀出現零點漂移，分析數據偏高或偏低，處理方法使用標準氣對分析儀進行標定。
4.2.2 儀器精度下降：分析儀運行時間過久，有些部件出現老損狀況，造成分析儀精度下降，更換新部件是的處理方法。
5 結論
分析儀在化工領域的應用非常廣泛，隨著科技的不斷發展，分析儀器儀表所發揮的作用也將愈顯著，但我對它們還不是很熟，還須更好的了解、學習，從日常維護中總結經驗，爭取盡早把它的使用和維護知識熟練掌握，生產的持續正常進行。
