煙氣分析儀在催化裝置的應(yīng)用

摘要：介紹煙氣分析儀在重油催化裝置的應(yīng)用意義和在選用分析儀方面應(yīng)考慮的問題，以及EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置使用情況。EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置兩年多以來，分析義的分析數(shù)據(jù)與化驗室的傳統(tǒng)分析數(shù)據(jù)具有較好的符合性，數(shù)據(jù)偏差在小，能及時地把分析數(shù)據(jù)傳送到操作臺，滿足工藝的使用要求。

關(guān)鍵詞：煙氣 紅外線 特征頻率 PLC

1 概述

煙氣在線分析儀在我公司的兩套催化裝置上都得到了很好的應(yīng)用，為工藝操作人員地調(diào)整參數(shù)起到了重要作用，所以根據(jù)使用環(huán)境選對分析儀十分重要。2005年我廠對第二套催化裝置進(jìn)行了改造，為了更好、地分析煙氣中組分的含量，我廠新引進(jìn)了兩臺ABB EL1020煙氣在線分析儀，自從投用以來，分析儀都能運行平穩(wěn)，分析數(shù)據(jù)，*了工藝操作員用此表參與控制一些參數(shù)的要求。但有時也會出現(xiàn)一些不可預(yù)見的問題，但經(jīng)過分析處理或進(jìn)行改造后都得到了解決，在這一年的工作中，我也學(xué)到了很多技術(shù)知識，也積累了一些維護(hù)上的經(jīng)驗。

2 煙氣分析儀的應(yīng)用意義

在重油催化裂化生產(chǎn)中，分析再生器中煙氣成分至關(guān)重要。煙氣中氧含量過低，催化劑燒焦不好，造成結(jié)焦，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量；氧含量過高，能耗增加，氧氣在再生器中發(fā)生二次燃燒，其內(nèi)部溫度升高易燒毀再生器的襯底，影響“兩器”正常生產(chǎn)。所以選用一臺好的煙氣在線分析儀尤為重要。

3 選用分析儀應(yīng)考慮的因素

3.1 煙氣分析中存在的問題

在整個煙氣分析中，困難在于煙氣中的成分復(fù)雜（含的粉塵和水等）。會影響測量結(jié)果，甚至損壞分析儀，煙氣中含有的水、粉塵和硫化物。粉塵和水合成泥狀物易堵塞管道，使儀表停用；硫化物易腐蝕分析儀器件，影響運行、不利于控制的應(yīng)用。清除樣品煙氣中的粉塵和水是整個分析過程的關(guān)鍵。設(shè)計合理的預(yù)處理系統(tǒng)是分析儀表量和長周期運行重要的環(huán)節(jié)。

3.2 分析儀類型的選用

分析煙氣中混合氣體的方法有多種。采用色譜分析法復(fù)雜且不經(jīng)濟，采用紅外分析法則簡單可行。對于不同的分子化合物，每種分子只能吸收某一波長范圍的紅外輻射能，既每種分子化合物都有一個或幾個特定的吸收頻率，叫特征頻率。CO、CO2有其固定的特征頻率，因此煙氣中的CO、CO2含量很容易被檢測出來。

紅外分析儀還有以下幾個方面的優(yōu)點：

①良好的選擇性。對于多組分的混合氣體，不管背景氣中的干擾組分濃度如何變化，它只對待測組分的濃度有反應(yīng)；②分析范圍廣；

③分析周期短、影響時間快；

④可同時測量若干個組分。

3.3 預(yù)處理系統(tǒng)的選用

大部分過程分析儀比較昂貴，對進(jìn)入分析儀的樣品溫度、壓力、水、腐蝕性、灰塵量等條件要求嚴(yán)格。針對不同的樣品必須選用不同的預(yù)處理系統(tǒng)。從再生器出來的煙氣中含有的水、粉塵和硫化物，這些組分不能進(jìn)入分析儀。選用的分析易預(yù)處理系統(tǒng)必須滿足以下要求：

①能夠除去影響測量精度、腐蝕分析儀的組分（如粉塵、水和硫化物等）；②選用于處理系統(tǒng)設(shè)備不能影響組分的正確測量。

預(yù)處理系統(tǒng)主要由三部分組成：二級除塵系統(tǒng)、二級除水系統(tǒng)和反吹輔助系統(tǒng)。

二級除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成：

當(dāng)被測樣氣經(jīng)伴在等溫狀態(tài)下，快速到達(dá)π型過濾器，粉塵煙氣從π型過濾器的下部排除，經(jīng)水洗罐水洗后排入地溝。只有少量煙氣從π型過濾器的上部以等溫方式引出，進(jìn)入下除塵系統(tǒng)。二級除塵系統(tǒng)主要由MOTO罐過濾器和反吹蒸汽組成。MOTO管過濾器里的網(wǎng)狀過濾芯，可以濾掉1μm以上的粉塵。反吹蒸汽定期吹掃M(jìn)OTO罐，其通暢。由于煙氣被引入預(yù)處理系統(tǒng)后，溫度從600～800℃急劇下降，凝析出的水。這些水分如果和粉塵混合，會形成泥狀物，堵塞管道和過濾器，因此必須避免在除去粉塵之前形成水分。為了達(dá)到這個目的，在和二級粉塵處理系統(tǒng)中加裝伴熱蒸汽線。選用溫度為250℃，壓力為1MPa的蒸汽，使樣品煙氣在傳輸過程中處于一種熱過程，防止水分凝析。

二級除水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成：

煙氣中的粉塵被除去后，樣品氣進(jìn)入水處理系統(tǒng)進(jìn)行除水處理。根據(jù)裝置煙氣中含水量大的特點，選用二級水處理系統(tǒng)除水。因使用渦流冷凝除水器比半導(dǎo)體冷凝除水器安全、且防爆能力強，故*級采用方便實用的渦流冷凝除水器。只需合理地調(diào)節(jié)動力風(fēng)風(fēng)壓，就能將樣氣溫度冷卻到3℃左右，達(dá)到佳除水效果。若該溫度過高，達(dá)不到除水效果；溫度太低，易結(jié)冰，堵塞樣氣管道。*級可以除去98%以上的水分。經(jīng)過*級除水之后，樣氣中只有量的水分。為了更干凈的除去水分，分析儀測量精度和提高使用壽命，有必要選用二級除水器。二級除水器由干燥罐、監(jiān)示罐和脫水罐組稱，干燥罐中充滿氯化鈣試劑，脫水罐及時自動排除干燥罐溢出的水分，監(jiān)示罐可以清晰地觀察經(jīng)過預(yù)處理后的樣品氣，經(jīng)過二級除水后，樣氣可以達(dá)到分析儀要求。

反吹輔助系統(tǒng)（PLC控制）組成

反吹輔助系統(tǒng)由PLC控制器和若干臺兩位三通閥組稱，主要功能為反吹掃殘留在管道和過濾器中的粉塵，管道始終保持干凈通暢，分析儀表長周期運行。

4 EL1020煙氣分析儀在我公司第二套催化裝置使用情況和常見處理方法EL1020煙氣在線分析儀其工作原理是基于某些氣體對不同波長的紅外線輻射具有選擇性吸收的特性，其吸收程度取決于被測氣體的濃度。自投用以來，儀器基本上都能保持平穩(wěn)運行，分析數(shù)據(jù)相對，誤差較小，精度高。但偶爾也有一些小問題發(fā)生。比如：因環(huán)境影響分析儀出現(xiàn)零點漂移，沒有樣氣等。通過這一年的日常維護(hù)，也積累了一些維護(hù)經(jīng)驗和常見問題處理方法。

常見故障：

4.1 沒有樣品氣

4.1.1 采樣器堵：煙氣中含有催化劑等雜質(zhì)和水，采樣器口里的過濾器長時間不清理會堵死，當(dāng)出現(xiàn)灰堵情況時，拆掉取樣器上蓋，拿出過濾器用風(fēng)清理即可，但拿過濾器是要小心，因煙氣溫度較高，取樣口的一次閥也可能泄漏，小心人身安全。

4.1.2 導(dǎo)管：導(dǎo)管堵或?qū)Ч苡新c，導(dǎo)管堵也是由于雜質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管引起。漏點是由于長時間介質(zhì)腐蝕，某處管壁變薄，出現(xiàn)沙眼，樣氣被泄漏。這種狀況只能割管，焊接。今年5月份我們對取樣器和導(dǎo)管進(jìn)行了改造，效果比較明顯，已正常使用5個月之久。

4.2 讀數(shù)不

4.2.1 零點漂移：因環(huán)境影響分析儀出現(xiàn)零點漂移，分析數(shù)據(jù)偏高或偏低，處理方法使用標(biāo)準(zhǔn)氣對分析儀進(jìn)行標(biāo)定。

4.2.2 儀器精度下降：分析儀運行時間過久，有些部件出現(xiàn)老損狀況，造成分析儀精度下降，更換新部件是的處理方法。

5 結(jié)論

分析儀在化工領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，隨著科技的不斷發(fā)展，分析儀器儀表所發(fā)揮的作用也將愈顯著，但我對它們還不是很熟，還須更好的了解、學(xué)習(xí)，從日常維護(hù)中總結(jié)經(jīng)驗，爭取盡早把它的使用和維護(hù)知識熟練掌握，生產(chǎn)的持續(xù)正常進(jìn)行。