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    不同原理的LEL可燃氣體測量儀器 在 VOC有機廢氣 中的應用

    瀏覽:16786 作者: 來源: 時間:2020-11-15 分類:
    本文講述FID\\PID\\IR紅外\\催化燃燒原理的儀器在測量VOC有機廢氣時的不同之處.

    尊敬的各位專家: 您好!

    我是湖南日科儀器有限公司的研發工程師謝工(15387513086)。在我們客戶提到你們要求在有機廢氣安全監測里面安裝LEL儀表事宜,我們做出如下說明,如有不正確之處請多多包涵。

    傳統的工業氣體管路,安裝LEL測量儀表通常是指催化燃燒原理的儀表,因為我們早期能安裝起儀表的行業主要是石化系統,而在石化系統中,主要氣體類型為烷類,催化燃燒原理的傳感器對烷類氣體是具有很好的反應。但是在現代化工系統中 ,不再僅限于烷類氣體測量。由于環保排放和安檢要求,很多化工企業都要求安裝在線監測系統?;ば袠I產生的氣體種類不再是烷類,而是更多的有機廢氣。催化燃燒原理的儀表對于很多廢氣是不響應的,由于采用甲烷校準,它對不同的氣體還需要做響應修正才準確,下圖圖標是霍尼韋爾公司可檢測的氣體種類的修正系數。


    催化燃燒傳感器響應表

     

    LEL儀表:是指測量氣體的爆炸下限的儀表,一個氣體的LEL如果是1.1%,就是11000ppm。那么測量氣體的傳感器原理有:FID、PID、催化燃燒、電化學、紅外等原理,所以只要能測量出目標氣體環境的氣體濃度,它就可以稱為是一臺LEL儀表。但是這些原理有自己的局限性,主要體現在目標氣體能否被檢測和檢出限,以及儀器可靠性上。下面表格對比了不同原理的優缺點。

    在本項目中,客戶的氣體為:乙酸乙酯和乙醇,如果采用傳統的催化燃燒原理儀表,是無法測量乙酸乙酯濃度,而且傳感器可能不需要多久就會被醇化中毒而失效。

    PID(10.6eV)

    催化燃燒原理

    普通小紅外原理

    特殊長腔紅外

    FID

     

    共同缺點

    相對校準氣體來說,所有儀器測量其他種類氣體時都需要修正,而且對有些氣體會有無法測量的局限性;所有儀器都需要定期維護和校準;

    很遺憾的是很多儀器賣家并不懂或者無法告之客戶這些,連最基本的標氣都沒有配備,以為一年校準一次就夠了。這種情況下,無法保證儀器準確,通常測量出的濃度比實際值低很多倍,也就失去了意義。那么在安全測量領域,這是致命的問題。問題發生的少是因為大部分企業濃度還不是很高。

    價格

    2~6萬不等

    每年耗材:2000元

    5000元~3萬不等

    每年耗材:換個傳感器(1000以內)

    5000元~3萬不等

     

    2~6萬不等

    20萬+

    后期費用很高

    優點和缺點

    優點:

    紫外燈原理,量程0.1ppm~幾萬ppm范圍。能檢測700多種VOC氣體。

     

    缺點:

    1.       需要定期清潔紫外燈。

    2.       對甲烷、乙烷、丙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、甲醛、甲酸等VOC無反應,對H2 CO等可燃氣體無反應。如果目標氣體有這類物質超過5%是不能采用PID原理。

    3.       紫外燈壽命8~14個月不等,需要定期更換。

    優點:便宜,適合檢測烷類。

    缺點:

    1.       要求烷類濃度超過1000~2000濃度才響應。

    2.       需要氧氣才能工作。如果校準用的21%的氧氣校準,如果管道內沒有,氧氣或者低于這個值就會不準確。而在VOC廢氣里面,有很多里面是低氧或者無氧氣。

    3.       對很多有機廢氣無反應,這是最致命的。

    4.       傳感器會中毒(比如醇化、鉛化)。

    5.       很多賣家不專業,通常沒有人知道如何修正為目標氣體響應關系,比如用這個去測量苯系物環境,通常測量值只有真實值的1/3不到.

    6.       漂移非常大。實際已經無法檢測濃度。

    7.       壽命短。

    優點:相對于催化燃燒原理,它不需要氧氣。相對于PID原理壽命長。

     

    缺點:

    1.       由于紅外光腔比較短,濃度必須超過300ppm以上才有讀數。

     

    2.       漂移大,需要校準。

     

    3.       紅外內部光腔會被有機氣體污染,拋光面會損耗,需要校準才準確。

     

    4.       由于氣體的修正系數只有30來種,不在清單上的氣體就無法做修正,也就無法保證準確性。

    優點:相對普通紅外,這種紅外光腔比較長,能檢測幾十個ppm。相對于PID,它能檢測甲醇和一些PID無法測量的烷類氣體。

     

    缺點:

    1.       漂移大,需要校準??梢愿哌_幾千上萬ppm的漂移。

     

    2.       紅外內部光腔會被有機氣體污染,拋光面會損耗,需要校準才準確。

     

    3.       由于氣體的修正系數只有30來種,不在清單上的氣體就無法做修正,也就無法保證準確性。

    價格較貴,每年維護費用都要8萬以上。

    基本沒有企業用它當作LEL測量用途。

     


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