硫磺回收裝置比值分析儀
一、硫磺回收裝置比值分析儀方案介紹
1.1 硫磺回收裝置比值分析儀應(yīng)用背景介紹
硫磺比值儀主要應(yīng)用于Claus工業(yè)回收硫磺工藝的過(guò)程氣體控制,在硫磺回收裝置中,部分H2S先和空氣反應(yīng)生成SO2,然后剩下的H2S和生成的SO2在催化劑的幫助下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)硫回收。為使硫回收過(guò)程達(dá)到的回收效果,需要通過(guò)控制空氣進(jìn)氣量使反應(yīng)氣體H2S和SO2的摩爾比為2:1;為此需要在尾氣出口配置一套硫磺比值儀,測(cè)量H2S和SO2濃度,并計(jì)算比值H2S/ SO2,將信號(hào)傳遞給DCS,由DCS控制空氣進(jìn)氣球閥,實(shí)現(xiàn)反饋控制;
1.2硫磺回收裝置比值分析儀 產(chǎn)品概述
SRA-3000激光氣體分析儀是基于TDLAS技術(shù)平臺(tái)自主開(kāi)發(fā)的激光氣體分析儀,可用于硫磺回收工藝管道內(nèi)H2S和SO2濃度測(cè)量,該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)原位測(cè)量,無(wú)需預(yù)處理系統(tǒng),直接將儀器發(fā)射單元和接收單元通過(guò)連接法蘭安裝在管道兩側(cè)。硫磺回收裝置比值分析儀
硫磺回收工藝管道內(nèi)含有大量的硫磺蒸汽,傳統(tǒng)取樣式分析儀必須考慮硫磺防堵措施,但實(shí)際使用過(guò)程中,因?yàn)楦鞣N因?yàn)?,硫磺?huì)或多或少在分析設(shè)備內(nèi)壁富集,造成設(shè)備堵塞無(wú)法正常使用。SRA-3000激光原位氣體分析儀,無(wú)需抽取工藝反應(yīng)氣,可以快速,準(zhǔn)確,穩(wěn)定的測(cè)量管道內(nèi)的H2S和SO2濃度,解決了單質(zhì)硫堵塞的難點(diǎn)問(wèn)題。為防止蒸汽在儀器隔離鏡片上的富集,吹掃氣體采用高溫吹掃氣吹掃。
1.3 激光氣體分析儀
生產(chǎn)廠家:九州綠境科技有限公司
產(chǎn) 地:中國(guó)
型 號(hào):SRA-3000
1.3.1 工作原理(H2S)
激光氣體分析儀基于的半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS),即“單線光譜”測(cè)量技術(shù)。系統(tǒng)采用可調(diào)制的半導(dǎo)體激光器為發(fā)光光源,通過(guò)調(diào)制半導(dǎo)體激光器的工作電流強(qiáng)度來(lái)調(diào)制激光頻率,使激光掃描范圍略大于被測(cè)氣體的單吸收譜線。從而使半導(dǎo)體激光器發(fā)射的特定波長(zhǎng)的激光束在穿過(guò)測(cè)量管時(shí),被被測(cè)氣體選頻吸收,從而導(dǎo)致激光強(qiáng)度產(chǎn)生衰減。于是系統(tǒng)利用不同氣體成分均有不同的特征吸收譜線及氣體濃度和紅外或激光吸收光譜之間存在的Beer-Lambert關(guān)系,通過(guò)檢測(cè)吸收譜線的吸收大?。醇す鈴?qiáng)度衰減信息)就可以獲得被測(cè)氣體的濃度。

但不同的是,傳統(tǒng)非分光紅外分析技術(shù)使用譜寬很寬且固定波長(zhǎng)的紅外光源,而TDLAS技術(shù)使用譜寬非常小(也就是單色性非常好) 且波長(zhǎng)可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器作為光源。因此,TDLAS技術(shù)具有傳統(tǒng)非分光紅外分析技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的一些性能優(yōu)點(diǎn)。
1.3.2 工作原理(SO2)
激光氣體分析儀基于的半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)和QCL技術(shù)開(kāi)發(fā)的一款高精度型儀表。系統(tǒng)采用半導(dǎo)體QCL激光器為發(fā)光光源,通過(guò)調(diào)制半導(dǎo)體激光器的工作電流強(qiáng)度來(lái)調(diào)制激光頻率,使激光掃描范圍略大于被測(cè)氣體的單吸收譜線。從而使半導(dǎo)體激光器發(fā)射的特定波長(zhǎng)的激光束在穿過(guò)測(cè)量管時(shí),被被測(cè)氣體選頻吸收,從而導(dǎo)致激光強(qiáng)度產(chǎn)生衰減。于是系統(tǒng)利用不同氣體成分均有不同的特征吸收譜線及氣體濃度和紅外或激光吸收光譜之間存在的Beer-Lambert關(guān)系,通過(guò)檢測(cè)吸收譜線的吸收大小(即激光強(qiáng)度衰減信息)就可以獲得被測(cè)氣體的濃度。
但不同的是,量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL)是基于電子在半導(dǎo)體量阱中導(dǎo)帶子間躍遷和聲子輔助共振綏穿原理的新型半導(dǎo)體激光器,與傳統(tǒng)近紅外二極管激光器工作原理有本質(zhì)不同,其激射波長(zhǎng)可覆蓋大部分中遠(yuǎn)紅外光譜區(qū)域。在環(huán)境污染檢測(cè)、工業(yè)過(guò)程高精度檢測(cè)、痕量和爆炸物檢測(cè)等應(yīng)用方向前景廣闊。半導(dǎo)體QCL作為中紅外激光光源,結(jié)合本公司專(zhuān)門(mén)研發(fā)的信號(hào)處理技術(shù),有效探測(cè)中紅外波長(zhǎng)的分子基本能級(jí),與TDLAS技術(shù)相結(jié)合使得達(dá)到的精度與穩(wěn)定性。
1.3.3 產(chǎn)品組成
SRA-3000激光氣體分析儀采用原位安裝形式,發(fā)射單元和接收單元通過(guò)連接單元直接安裝在過(guò)程管道上,連接單元由吹掃接口、光路調(diào)整結(jié)構(gòu)、根部閥門(mén)和安裝法蘭等組成,儀器的發(fā)射單元和接收單元如下圖所示。
發(fā)射單元
該單元包括半導(dǎo)體激光器、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路板和溫控電路板。激光器被調(diào)制到特定的波長(zhǎng)和頻率,使其能夠進(jìn)行氣體檢測(cè)。在對(duì)發(fā)射單元進(jìn)行清潔或其他維護(hù)時(shí),機(jī)械連接法蘭中的高溫閘閥可起到隔絕過(guò)程管道和操作環(huán)境,防止危險(xiǎn)氣體泄漏的作用。
接收單元
接收單元通過(guò)機(jī)械連接法蘭與測(cè)量管道連接,該單元包括光電傳感器、透鏡、接收主板、傳感器板和顯示板。透鏡將準(zhǔn)直激光聚焦于光電傳感器上,然后探測(cè)的光信號(hào)被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行處理后,檢測(cè)到二次諧波信號(hào)信息,再將二次諧波信息轉(zhuǎn)化為濃度信息,并將濃度信息在接收端OLED屏上顯示,接收單元外觀圖見(jiàn)圖3。
吹掃單元
在測(cè)量場(chǎng)合較為惡劣的條件下,為了能夠保證SRA-3000激光氣體分析儀能夠長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行,SRA-3000激光氣體分析儀需使用吹掃氣體對(duì)發(fā)射單元和接收單元上的光學(xué)窗片進(jìn)行吹掃,避免測(cè)量環(huán)境中粉塵或其它污染物對(duì)光學(xué)窗片造成嚴(yán)重污染而影響測(cè)量。SRA-3000激光氣體分析儀的吹掃單元由過(guò)濾器、減壓閥和穩(wěn)流裝置等組成,可為SRA-3000激光氣體分析儀的吹掃氣體提供穩(wěn)定流量的吹掃氣源。
1.3.4 工作流程
通上電源,開(kāi)啟根部閥,半導(dǎo)體激光器發(fā)射出的特定頻率的激光通過(guò)發(fā)射單元穿過(guò)氣體通道,接收單元中的傳感器接收衰減后的激光束,并將測(cè)量信號(hào)傳送給分析模塊,分析模塊通過(guò)對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析處理,得到被測(cè)氣體濃度,氣體濃度信息通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口輸出。
為了防止粉塵和被測(cè)環(huán)境中其它污染物在視窗上聚集,需用工業(yè)氮?dú)獾葰怏w通過(guò)吹掃入口進(jìn)行連續(xù)吹掃,以便在光學(xué)視窗與工業(yè)氣體間形成一段氣幕保護(hù)。

1.4
技術(shù)參數(shù)
類(lèi)別 | 參數(shù) | 指標(biāo) |
技術(shù)指標(biāo) | 量 程 | H2S: 0-2% SO2: 0-1% (量程可定制) |
光通道長(zhǎng)度 | ≤20m |
線性誤差 | ≤±2%F.S. |
零點(diǎn)漂移 | ≤±2%F.S./半年 |
量程漂移 | ≤±2%F.S./半年 |
維護(hù)周期 | ≤2次/年,清潔光學(xué)窗片(與工況有關(guān)) |
重復(fù)性 | ≤1% |
防爆標(biāo)志 | Ex d op is px IIC T6 Gb |
防護(hù)等級(jí) | IP65 |
響應(yīng)時(shí)間(T90) | ≤1s |
接口信號(hào) | 模擬量輸出 | 4路4~20mA電流(隔離、負(fù)載750Ω) |
繼電器輸出 | 4路輸出(繼電器規(guī)格:24V,1A) |
模擬量輸入 | 2路4~20mA電流(溫度、壓力補(bǔ)償) |
通訊接口 | RS485/RS232 |
電氣特性 | 電源 | 24VDC |
功耗 | ≤30W |
工作條件 | 環(huán)境溫度 | -20~+60℃ |
吹掃氣體 | 0.3~0.8Mpa工業(yè)氮?dú)饣騼x表空氣 |
1.5 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)分析系統(tǒng)相比,SRA-3000原位對(duì)穿式激光氣體分析儀,從根本上解決了采樣預(yù)處理帶來(lái)諸如響應(yīng)滯后、維護(hù)頻繁、易堵易漏、易損件多和運(yùn)行費(fèi)用高等各種問(wèn)題,并具有如下特點(diǎn):
n 采用“單線光譜”技術(shù),測(cè)量不受背景氣體交叉干擾;
n 采正防爆設(shè)計(jì),可以在爆炸性場(chǎng)合1區(qū)2區(qū)使用;
n 內(nèi)置在線糾偏模塊,實(shí)現(xiàn)在線糾偏功能;
n 維護(hù)費(fèi)用成本低;
n 不受粉塵和視窗污染干擾;
n 不受被測(cè)氣體環(huán)境參數(shù)變化干擾;
n 采用一體化結(jié)構(gòu)方式,無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,可靠性和穩(wěn)定性好;
n 模塊化設(shè)計(jì),可現(xiàn)場(chǎng)更換所有功能模塊,包含激光器模塊;
n 智能化程度高,操作、維護(hù)方便;
n 采用原位測(cè)量,無(wú)需預(yù)處理系統(tǒng),避免預(yù)處理采樣吸附、堵塞和器件損壞等問(wèn)題,降低運(yùn)行成本;
n 響應(yīng)速度快,響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)1s,保證及時(shí)進(jìn)行工藝控制;
n 無(wú)樣氣額外排放,環(huán)保無(wú)污染;
n 直接對(duì)過(guò)程氣體進(jìn)行分析,測(cè)量準(zhǔn)確性高;
二、公用工程
SRA-3000原位式分析系統(tǒng)公用工程(單套):
電源線纜:24VDC引至現(xiàn)場(chǎng)分析儀附近,要留有一定余量,電源線纜總長(zhǎng)度要小于150米或220VAC,供電電源及接地線引至現(xiàn)場(chǎng)分析儀附近,要留有一定余量;
吹掃氣源:高溫吹掃氣0.4-0.8MPa無(wú)油、無(wú)塵、無(wú)水,引至現(xiàn)場(chǎng)儀表附近,預(yù)留G1/2內(nèi)螺紋球閥;
中壓蒸汽:0.3-0.5MPa中壓蒸汽,溫度>150℃,引至現(xiàn)場(chǎng)儀表附近,預(yù)留G1/2內(nèi)螺紋球閥;
信號(hào)輸出線纜:儀表輸出包含濃度輸出兩路、兩路報(bào)警信號(hào),用戶可根據(jù)情況引至控制室;
安裝維護(hù)平臺(tái):在架空管道等其他不便安裝和維護(hù)的場(chǎng)合,需要加裝安裝維護(hù)平臺(tái),尺寸為管道兩側(cè)各3*3米。

用戶評(píng)論
發(fā)布評(píng)論