氧分析仪在静电除尘装置中的应用

    为减轻煤鼓罗茨风机负荷,减少维护检修费用,济南化肥厂有限责任公司于2000年在造气工段增加了2套静电除尘装置,由于静电除尘装置在运行中对氧体积分数的要求很高,若氧体积分数超过0.5%就产生爆炸,同时氧体积分数过高对后续工段触媒及工艺产生极大的破坏。因此该公司在改造中增加了1台KY22B型控氧仪。

    1　控氧仪工作原理

    控氧仪由氧电极及放大显示仪两部分组成。氧电极为极谱隔膜式,采用铂阴极和银阳极,以聚四氟乙烯为渗透隔离膜,气样中氧透过薄膜到达阴极,在630 mV的极化电压下发生如下反应

    阴极:O₂+2H₂O+4e→4OH

    阳极:Ag+Cl→AgCl+e

    反应可迅速达到平衡,同时产生一个极化扩散电流,此电流的大小正比于气样中的氧体积分数,此电流经运算放大器放大,至显示仪表,指示样气中氧体积分数。同时输出0~10 mA DC供外接记录仪作氧体积分数监测。控氧仪能连续检测气体中氧体积分数,并带有报警装置,氧体积分数超过规定值时给出报警信号。仪器具有精度可靠,响应速度快,操作简便等特点。

    2　控氧仪的取样与预处理系统

    取样与预处理系统框图如图1所示。

    气样经过图1所示的处理进入氧电极分析,信号经放大处理后,再到二次表显示。由于该公司使用原料煤品种多,产出的有效气体中硫及其他成分多,灰尘、水蒸汽、SO₂及H₂S等干扰气体易引起电极中毒,影响电极使用寿命。仪表投运一段时间后,发现仪表维护量大,氧分析仪分析不准,脱脂棉用后不久就变黄,且氧电极上附着硫及少量水分,电极经常坏,致使静电除尘装置不能正常运行,造成能源的浪费。经研究得知,氧化锌加热到一定温度后才能起脱硫作用,不加热脱硫效果不好。在现场如果对氧化锌进行加热很危险。于是就改用西北化工学院生产的SX2Ⅱ型碳酸锰微粉脱硫剂,改造后,脱硫效果较以前好,氧电极使用时间稍长,约两月,但脱硫效果还是不理想。每支电极近300元,频繁更换电极造成极大浪费。于是又加了一级脱硫液和活性炭干燥。脱硫及干燥效果很好,脱脂面上附着物极少,基本不用更换,脱硫液由该公司生产,可根据硫含量高低更换。改造后预处理过程如图2所示。

    预处理系统经过上述改造后,氧电极使用寿命明显增长,由原来的一月到现在的半年甚至更长,故障率明显减少,维护量很少,节约了资金,现仪器运行稳定。

    3　总结

    经一年多的使用,仪表运行稳定,对指导生产起了重要作用,基本杜绝了因氧体积分数指示不准造成的停车。同时操作人员也可根据氧体积分数的高低,及时调整工艺参数,使生产更加稳定,安全。不足之处是KY22B型控氧仪的氧电极对存放、使用要求严格,需存放在潮湿环境,存放、使用不当,氧电极内液体析出,氧电极失效。