ZNM一01型硫酸浓度分析仪应用分析

　　O前言

　　随着现代工业的快速发展，过程分析仪表在工业生产中已得到了较为广泛的应用，然而，由于种种原因它在许多行业的应用效果大多不很理想，特别是在冶金行业，由于环境恶劣，一般只是断断续续地运行，其关键原因大多是由于对分析仪表的取样装置维护不当，或对取样装置的重要性认识不够。工业过程分析仪表的使用，往往需要用户和制造商根据特定工艺过程环境，设计和制作相应的采样装置。株洲冶炼厂锌焙烧烟气制酸装置投产于19%年4月，它是株冶锌H系统环境治理和综合回收的一个重要工序，其制酸过程的硫酸浓度检测，对生产过程的串酸控制、硫酸的产量以及环境的保护有着重要的作用。其串酸控制中采用的两种硫酸浓度分析仪，分别是美国罗斯蒙特公司生产的1054B%型浓度分析仪和上海鑫海智能仪表厂生产的刀呱1一。型93%硫酸浓度分析仪。但ZNM一01型93%浓度分析仪自19%年4月投人运行以来，其运行情况一直不很稳定，经过笔者长时间的摸索以及对其部分采样装置的分析改进，现在此分析仪在线使用情况良好，并且较好地实现了过程串酸控制。

　　1ZNM一01型浓度分析仪的组成和测量原理

　　株冶烟气制酸采用的是两转两吸的原理，93%浓度分析仪是用来在线检测干燥塔循环槽硫酸循环液的浓度，以确保槽中的硫酸循环液浓度始终维持在93%左右，从而达到干燥塔对烟气良好的干燥作用。根据国内外93%硫酸溶液浓度检测的分析仪表使用情况，株冶选择了上海鑫海智能仪表厂生产的ZNM一01型93%硫酸浓度分析仪。

　　ZNM一01型93%硫酸浓度分析仪主要由取样装置、浮力式传感器和数据处理装置三大部分组成。其测量原理是基于阿基米德定律，即固体在液体中所受到的浮力，等于与此物体有相同体积的液体的重量。被测溶液以恒定的流量流人取样装置的测量筒(即浮子室)，浸没于测量筒溶液的浮子将不同温度下的溶液密度转换成相应的浮力，浮力传感器再利用其内部压力应变片测量桥路，将浮力转变为1五V信号，mV信号与传感器所带的Rloo型电阻温度计测得的溶液温度信号，同时送到单片机的数据处理装置中，再进行数据运算、温度补偿以及线性化处理，最后在数据处理装置上显示溶液的硫酸浓度，并进行放大转换成4一20mA标准信号输出，在其它仪表和自动化装置上进行显示和调节控制。

　　2取样装置的改进和安装

　　ZNM一01型分析仪原制造厂的配套取样装置只有一个固定体积测量筒、浮子等部件，安装后由于取样流量的不稳定，以及环境恶劣，使测量筒内的浮子不时地晃动，毫伏信号受干扰波动较大，严重影响硫酸浓度的测量。根据这种情况，笔者通过对现场工艺和仪表测量原理进行较细致地分析研究，于1999年12月对其取样装置进行了改进，即在原取样装置的测量筒前设计并制作了一个直径为D=25omm，高H=300mln的圆柱型、内衬聚四氟乙烯的稳流罐，取样装置由原来的现场串酸平台移到附近的一个仪表室，以消除串酸平台3台电机对浮力式传感器干扰和振动，并把原来取样管径由1英寸改为2英寸，回流管径增加到80cm。分析取样装置改进投人使用后，浓度分析仪的稳定性大大提高，并一直保持着良好的运行状态，其取样系统改进后的工艺流程如图1。