分析仪器预处理装置在化工中的应用

　　一、概述

　　化工生产的工况条件比较复杂和恶劣，并有其特殊性，使得在线成份分析的难度比较大。提高分析仪器的制造技术，也既要求在线成份分析具有长期稳定性和高的分析精度，没有高水平的采样预处理技术是不行的，这也是分析仪器成套技术的难点。

　　二、化工在线成份分析的特殊性及有效对策

　　化工在线成份分析的技术难度远远超过热工参数的测定。究其原因就是被分析气体的工况条件往往不符合分析仪器对气样的要求，、且有其特殊性。例如，高压、高温、含腐蚀性组份()爆炸性气体，或气样内含油、4挤昆合物等。

　　1.腐蚀性

　　化工过程中，在线监视成份量的显著难点则是许多被测气体具有强腐蚀性，如等，尤其是在气样含有水份，相对湿度又较高的情况下，它们将会形成酸或碱，对采样预处理部件甚至分析仪器造成腐蚀。

　　目前，分析仪器成套技术的发展已能为用户提供全部防腐系统，主要措施:①采样探头内外涂复防腐层。②过滤器、阀件、取样泵、冷凝器为防腐型。③防腐型分析仪器。④为各种腐蚀性质和腐蚀强度的生产过程设计具有针对性的分析系统。⑤对微量的腐蚀性、非被测组份，用水洗或化学方法除去。⑥最有效的途径是采用管道保温法，温度通常在135℃以上，即在腐蚀组份的露点以上，加上有效的脱水措施。(参见图3)。

　　2.组份的相互干扰

　　化工生产工艺复杂，有时参与反应的物质较多，有时则形成许多副产品(尤其是有机化工)，这就造成了另一个特点—背景组份多，而某些背景组份对被测组份的测量会产生干扰误差，它可以用交叉灵敏度的概念来评价，即在一定的测量范围内分析某一种特定组份时，干扰组份对其输出讯号产生的误差。要克服干扰组份的影响，目前在分析仪器成套技术中能付诸实用的技术有四种:

　　(1)利用干扰组份的化学性质，采用吸收、吸附及水洗的方法，如NH3的水洗、SO2的碱吸收等，但这种方式操作不便，一般尽量不予采用。

　　(2)化学转换，通常应用两种手段—热转换和化学转换，例如SO2/SO3转换采用转换炉加温到900℃，NO/NO2则采用MO/C催化转换。两种方法设备稳定，转换效率均在95%以上，是一种切实可行的方法。

　　(3)高选择性分析器的应用，近年来，分析仪器行业致力开发高选择性仪器克服背景组份干扰，它是今后的发展方向。如红外分析器，其接收器从以往的双气室结构发展到四气室结构，附加一个半透半反窗口，把组份干扰讯号进行反馈相互消除。当干扰组份浓度过高时，如前面提到的环氧乙烷生产过程中，用红外分析器测定40%CH4对C2H4分析产生的误差高达70%，再用气室滤波法和红外滤波法可将这一棘手的干扰降到1%以下。(见图1)。又如，在红外分析器无法克服背景干扰的情况下，用紫外分析器来取代之。最明显的是用磁压力式氧分析器替代热磁式氧分析器，极大程度克服了背景组份干扰引起的附加误差和漂移。