氯含氢分析仪使用总结

本帖最后由 sunjl1981 于 2013-1-6 23:17 编辑
氯含氢分析仪使用总结
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概述
氯气和氢气是电解食盐水生产烧碱过程中必然产生的产品。氢气是极易燃烧的气体，氯气是氧化性很强的有毒气体，一旦两种气体混合极易发生爆炸，当氯气中含氢量处于爆炸范围之内时，则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸。在氯碱行业中，氯气总管中含氢增高发生爆炸事故并不鲜见。造成氢气和氯气混合的原因主要是：阳极室内盐水液面过低；电解槽氢气出口堵塞，引起阴极室压力升高；电解槽的隔膜吸附质量差；石棉绒质量不好；在安装电解槽时碰坏隔膜，造成隔膜局部脱落；送电前注入的盐水量过大将隔膜冲坏等，这些情况都可能引起氯气中含氢量增高，达到爆炸极限时便易发生爆炸，产生严重的后果。氢气在氯气中的爆炸范围（体积百分比）为5.5%～89%。因此，《氯气安全规程（GB 11984-89）》规定氯气总管中含氢应≤0.4%。所以为确保电解过程的安全运行，必须严格控制氯气总管中的氯含氢指标。开车初始阶段最容易发生氯气总管中的氯含氢进入爆炸极限范围这种情况，所以，一些企业为了严密监测开车阶段氯气总管中的氯含氢，每间隔2分钟甚至更短的时间就取样分析，动用大量的人力物力。
对于氯气总管中氢含量的分析方法，目前广泛应用的是燃烧法或是爆炸法，其检测手段较落后，既不准确而且由于取样时有氯气泄漏，对操作人员有危害。另外一种常用的分析方法是色谱分析，其操作复杂，维护麻烦，且费用较高，每半年更换一次色谱柱；并且分析结果远远滞后，不能实时监测。因此，寻找快捷、准确、安全的分析手段来分析氯气总管的氢气含量一直是氯碱行业的主要课题之一。
而氯含氢分析仪测量准确，校验简单、方便、安全，基本上无维护费用并且使用寿命长，完全可以满足氯气总管中氯含氢的分析需要。基于上述原因，我公司在国内率先采用了Hitech公司的KK650氯含氢分析仪，用于隔膜烧碱装置的氯气总管在线监测氯气纯度、氯含氢这2个指标。

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氯含氢分析仪的组成及其工作原理
2.1
氯含氢分析仪的组成
氯含氢分析仪由取样系统、样气处理系统、传感器系统和控制显示系统等模块组成。
2.1
氯含氢分析仪的工作原理
样气经过取样系统取样后进入样气处理系统，除去颗粒杂质、盐及水分，然后通过传感器系统（传感器/反应炉），这个传感器系统由两个热导检测器构成，在两个检测器间有一个反应炉。首先检测样气的热导系数，然后通过反应炉，使氢气完全反应。反应后的气体通过第二个检测器。这两个检测器所测热导系数的差就是样气中氢气的含量。数据经过控制/显示表显示出来。 3
氯含氢分析仪的应用
    氯含氢分析仪于2008年7月中旬到货，2008年7月下旬安装完成，7月26日开始试运行。至今运行了2个多月，其中经历了4次隔膜烧碱装置的开车全过程考验，并且在开车过程中表现出色，分析数据灵敏准确可靠。
3.1 安装调试
在通入样气前详细检查所有的管路连接。氯气是剧毒、强腐蚀性气体，必须确保没有泄漏，尤其要确保所有的连结件已充分紧固，并且确认易碎的反应炉管没有损坏。在仪表初始化后，显示表将指示其正等待反应炉温度达到其工作温度。到达正常工作温度（725℃）后，分析仪将自动进入正常检测模式。把样气流量控制在100～300 ml/min 之间，进入正常检测模式后按如下顺序执行校验过程：①用空气进行零点校验；②用含2%氢气的空气校验氢气量程；③用100% Ar或组份已知的工艺样气校验氯气量程。执行校验过程中，必须确保样气管路中的其它气体全部被正在校验的标准气体取代，否则将出现误差。
校验氯气量程的更便捷的方式是使用工艺样气，当然，前提是通过另外形式的、可靠的分析方法，确切知道样气组份浓度。
3.2
运行中出现的问题
从安装调试完成后，即投入生产运行，总的情况较好，但是也出现了一些问题。
3.2.1
过滤器排水不畅
在投入运行4天时间后，发现分析仪的读数出现问题：氯气含量读数在5%以下，氢气含量读数为负数，明显与实际情况不相符。经过分析，可能是样气管路堵塞造成的。检查分析仪器后发现，是过滤器中的氯水不能排放出来，整个过滤器的膜过滤器件全部泡在氯水中，样气无法通过。主要原因是过滤器排水管道内径小（φ4）、集水器容积小（10ml），最关键是没有平衡管，导致水不能排放到集水器中，针对这些原因，在集水器与过滤器之间增加平衡管，同时更换大容积的集水器，该问题得以解决。
对于集水器容积大小可以依据集水器集中排水周期的需要确定的。根据实际测量，过滤器每天排水约40ml，如果选择2500ml的集水器，则可以满足30天的集水需要。太小排水周期短，排水次数增加，太大增加了取样系统内样气数量，造成分析数据滞后时间延长。
3.2.2
氢气读数偏低
在解决过滤器排水不畅之后又出现了氢气含量接近0.00%的读数，与实际情况有较大误差；而氯气读数正常。分析其原因可能是在解决过滤器排水问题中增加的集水器的材质是透明的玻璃，由于氢气和氯气是光感气体，在经过透明的玻璃集水器过程中，氢气和氯气在光照条件下已经发生了反应，所以导致出现氢气含量接近0.00%的读数而氯气读数正常。解决该问题的措施是采用棕色玻璃瓶集水器，同时使用黑色布罩罩住集水器，确保样气通过的管路是完全避光的。经过改进后，该问题**解决。
3.2.3
干燥器堵塞
在运行约15天后，出现样气流量接近零，同时显示表的读数异常，经过检查后，判定是干燥器堵塞。拆下干燥器后发现干燥膜变形，本来是圆管的干燥膜全部被压扁，局部还出现打折现象。在用纯水进行清洗后，并将干燥膜内部通入氮气，外部泡入纯水中约10小时，之后干燥膜的形状恢复为圆管形状。
分析干燥膜变形的原因是处于干燥膜外部的干燥用氮气压力太大，达到0.3MPa，同时干燥膜内部抽真空，在外压内吸的情况下发生变形。解决问题的根本是降低处于干燥膜外部的干燥用氮气压力。经过分析，干燥用氮气压力不需要太大，只要保证其流量是样气流量的5倍以上即可。这样我们将干燥用氮气由原来与气流泵串联改为并联方式，使干燥用氮气与气流泵用氮气分别调节。经过改造后，样气流量同样在150ml/min的情况下，气流泵的氮气压力由原来的0.3MPa降低为0.075MPa。而进入干燥器的氮气压力保持在0.01MPa以下即可维持干燥用氮气的流量在3L/min。
3.2.4
废气排放不畅通
    在使用中，经过分析后的废气（主要是氯气和氯化氢）处理是重点，在开始调试的时候使用桶装液碱来吸收废气，虽然造成样气流量波动大，但还能维持仪器正常工作。用桶装液碱来吸收废气的缺点是废气吸收不完全，需要经常更换液碱，现场容易出现液碱溢出桶的情况，并不是很好的办法。最好的方法是将废气送到事故氯处理工序进行处理。在我们将废气用随仪器配来的φ10的管道接入事故氯总管时，无论怎样调节气流泵都没有样气流量。经过分析，是随仪器配来的φ10的管道小，造成气流泵后的压力降大，因此气流泵不能正常工作。解决的办法是将气流泵后的管道加大。在将气流泵后的管道加大到φ32后，该问题成功解决。
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分析数据对比
氯含氢分析仪于7月26日开始试运行，其中经历了4次隔膜烧碱装置开车检验，该仪器在开车过程中表现出色，分析数据灵敏准确可靠。以2008年9月23日隔膜烧碱装置开车数据为例，分别作出氯气纯度与氯含氢机读数据与手工分析数据对比。图4为氯气纯度机读数据与手工分析数据对比，图5为氯含氢机读数据与手工分析数据对比。
图4
氯气纯度机读数据与手工分析数据对比曲线图  
图5
氯含氢机读数据与手工分析数据对比曲线图
从图4可以看出，在氯气纯度数据上，机读数据与手工分析数据对比曲线走势完全一致，数据之间相互吻合较好，由此可以认为：氯含氢分析仪在测量氯气上与手工分析数据基本一致，能够满足生产需要。
从图5可以看出，在氯含氢数据上，手工分析数据波动更大一些，而机读数据平稳。造成该现象的原因是手工分析数据受分析仪器容积刻度的的影响而有较大的跳跃（在氯含氢手工分析实践中这是造成在低含量情况下误差较大的主要原因）。两者之间的数据虽然不完全相互吻合，但机读数据与手工分析数据对比曲线在走势上基本一致，由此可以认为：氯含氢分析仪在测量氯气上与手工分析数据基本一致，能够满足生产需要。

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结语
氯含氢分析仪在我公司的应用是成功的，由于该仪器在国内是第一次应用到氯气总管上在线测量氯气纯度和氯含氢，在使用过程中出现了一些小问题，经过对集水瓶和氮气管路等环节进行改进后，解决了排水不畅、氢气读数偏低以及干燥器堵塞等的问题，完全满足安全生产的需要。改进后的仪器运行更加稳定可靠。
氯含氢分析仪实现了氯气纯度及氯含氢的在线分析，全自动取样，无需人工采样，减少泄漏可能，对操作人员非常安全；传感器不受样气和环境压力波动的影响，运行稳定；并且响应快速，直接显示读数，还与DCS系统连接，设置报警参数后能实行自动声光报警，对操作和读数人员无特殊要求。在维护方面，每年仅需要1～2次的仪器校验，校验方法简单，操作方便。机读数据经过与手工化学分析法所得数据对比，数据基本吻合，走势基本一致，并在我公司经过了4次隔膜烧碱开车过程的检验。
总之，在氯气总管上应用KK650氯含氢分析仪对氯气纯度及氯含氢的在线监测可以便捷、安全地得到氯气纯度及氯含氢数据，实现了在线监测氯气总管氯气纯度、氯含氢，达到了氯气质量监测和安全监测的双重目的。对于指导烧碱电解系统的安全生产具有重要意义。

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+ + 。

为什么附图不显示出来???

我们这用的是色谱  时间久了  也就不觉得 麻烦了呵呵呵  觉得分析准确性还行  呵呵

楼主；这个 氢分析 是 通用的 吗？

kitech公司中文名字是什么公司?具体地址是哪里?

看来这个东西确实是个好东西，没有用过

Hitech公司是一家英国公司,无中文名称,在北京有办事处.我公司只是其中的一家用户,具体可与办事处联系.

氯中含氢的事情,我在为一个厂家解决问题是发生过这样的事情:他们自己怎么检测含氢都很高,后来大家一起排察的时候,最后把重点放在了化验室...呵呵,没有想到就是化验室出问题,用爆气法,是玻璃仪器出了问题....呵呵,没有想到啊没有想到,因为大家都是老化验人员了,经验很丰富....
我要说的是仪器是死的,人才是活的.

KK650我可以提供相关的资料，如谁要可以与我联系，主要是做CL2中H2，还有CL2中H20的测量。match_0@163.com

不同方法测得氯含氢分析数据的差异显著性检验
氯气和氢气是电解食盐水生产烧碱过程中必然产生的产品。氢气是极易燃烧的气体，氯气是氧化性很强的有毒气体，一旦两种气体混合极易发生爆炸，当氯气中含氢量处于爆炸范围之内时，则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸。在氯碱行业中，氯气总管中含氢增高发生爆炸事故并不鲜见。氢气在氯气中的爆炸范围（体积分数）为5.5%～89%[1]。因此，氯气安全规程规定氯气总管中含氢应≤0.4%[2]（体积分数）。所以为确保电解过程的安全运行，必须严格控制氯气总管中的氯含氢指标。对于氯气总管中氢含量的分析方法，目前广泛应用的是燃烧法或爆炸法，其检测手段较落后，既不准确而且由于取样时有氯气泄漏，对操作人员有危害。另外一种常用的分析方法是色谱分析，其操作复杂，维护麻烦，且费用较高，每半年更换一次色谱柱；并且分析结果远远滞后，不能实时监测。因此，寻找快捷、准确、安全的分析手段来分析氯气总管的氢气含量一直是氯碱行业的主要课题之一。
而氯含氢分析仪测量准确，校验简单、方便、安全，基本上无维护费用并且使用寿命长，完全可以满足氯气总管中氯含氢的分析需要。基于上述原因，南宁化工股份有限公司在国内率先采用了Hitech公司的KK650氯气及氯含氢分析仪，用于隔膜烧碱装置的氯气总管在线监测氯气纯度、氯含氢这2个指标。经过简单对比，爆炸法与氯含氢分析仪各自得到的数据不完全相同，它们之间的关系如何？是否可以相互替代？现利用数理统计的假设检验理论来检验不同分析方法所得的数据有无显著性差异。