文/湯海軍

可靠氧含量測(cè)量保障離心機(jī)的生產(chǎn)安全

文/湯海軍

低維護(hù)、高可靠性的激光氧氣分析儀——離心機(jī)作為生產(chǎn)設(shè)備廣泛應(yīng)用于化工、石油和水處理等行業(yè)，但這些行業(yè)應(yīng)用大部分對(duì)離心機(jī)都有防爆的要求，需要對(duì)內(nèi)腔氧含量進(jìn)行分析。如何快速、可靠且低維護(hù)量地測(cè)量過(guò)程氣體中的氧含量？您將在本文中找到答案。

離心機(jī)是利用離心力，分離液體與固體顆?；蛞后w與液體的混合物中各組分的機(jī)械裝置。離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開(kāi)；或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同，又互不相溶的液體分開(kāi)（例如從牛奶中分離出奶油）；它也可用于排除濕固體中的液體，例如用洗衣機(jī)甩干濕衣服；特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物；利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn)，有的沉降離心機(jī)還可以對(duì)固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級(jí)。

離心機(jī)作為生產(chǎn)設(shè)備在化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭和水處理行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，但由于應(yīng)用中工況、工藝和介質(zhì)的特殊性，這些行業(yè)應(yīng)用大部分都對(duì)離心機(jī)有防爆的要求，需要對(duì)內(nèi)腔氧含量進(jìn)行分析。

圖2 梅特勒-托利多Gpro500激光氧氣分析儀

過(guò)程分析的挑戰(zhàn)性

目前，在生產(chǎn)中常規(guī)檢測(cè)氧氣的方案為：系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單的氧含量檢測(cè)儀，主要采用設(shè)備自帶的電化學(xué)氧傳感器。生產(chǎn)前，采用氮?dú)獍踩杌^(guò)程，電化學(xué)類分析儀可以實(shí)時(shí)測(cè)量，生產(chǎn)過(guò)程中，由于投料介質(zhì)多為甲醇、乙醇、甲苯、丙酮和環(huán)己烷等易揮發(fā)有機(jī)溶劑，極易干擾氧氣測(cè)量，無(wú)法準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)控，造成很大的安全隱患，甚至“毒化”傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器，有時(shí)壽命僅為一周甚至更短。頻繁更換傳感器，不僅增加企業(yè)成本及維護(hù)量，還將威脅到生產(chǎn)安全。

激光氧氣分析儀采用非接觸式可調(diào)諧半導(dǎo)體吸收光譜的測(cè)量原理，具有適應(yīng)惡劣工況條件，抗背景干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以從反應(yīng)前的惰化到過(guò)程反應(yīng)結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)離心機(jī)的內(nèi)腔氧含量，確保離心機(jī)的安全，杜絕安全隱患。

解決方案

位于江蘇揚(yáng)州的某著名上市農(nóng)化企業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程中要保障離心機(jī)的安全，需嚴(yán)格監(jiān)控從惰化到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中離心機(jī)內(nèi)腔的氧含量，加料介質(zhì)中存在易揮發(fā)的甲醇介質(zhì)，離心機(jī)頂部空間充滿易燃易爆的氣體，此時(shí)一旦氧含量超標(biāo)，極易引起裝置爆炸。離心機(jī)工作過(guò)程中，頂部空間氣體中含有大量的水汽，且具有一定的腐蝕性，而安全、可靠和維護(hù)量低的分析系統(tǒng)是企業(yè)的追求。

表 梅特勒-托利多GPro500與電化學(xué)傳感器對(duì)比分析

在惰化及離心生產(chǎn)過(guò)程中，離心機(jī)的頂部空間介質(zhì)，以及水汽、溫度及壓力等工況條件有時(shí)波動(dòng)較大。通過(guò)完善預(yù)處理系統(tǒng)裝置進(jìn)行冷卻除水、過(guò)濾和除塵等步驟，再采用取樣式安裝GPro500激光式取樣探頭，可實(shí)現(xiàn)快速、可靠和低維護(hù)的測(cè)量；而整體安裝系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、系統(tǒng)精簡(jiǎn)、維護(hù)量低和運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。GPro500與電化學(xué)傳感器對(duì)比分析詳細(xì)見(jiàn)圖表。

結(jié)語(yǔ)

采用取樣式安裝在線GPro500激光氧分析儀，可以實(shí)時(shí)、快速且準(zhǔn)確地測(cè)量過(guò)程氣體中的氧含量，極低的維護(hù)量可以最大程度地降低后期維護(hù)成本。信號(hào)透光率（Trm%）可以實(shí)現(xiàn)智能診斷，真正意義上將傳統(tǒng)的被動(dòng)型維護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭深A(yù)見(jiàn)性維護(hù)。幫助企業(yè)在校準(zhǔn)、更換易損易耗件和日常清潔維護(hù)等方面，降低維護(hù)成本。

本文作者供職于梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司。