硫酸裝置SO2O2含量在線分析方案

硫酸裝置SO2、O2含量

在線分析方案聚光科技(杭州)股份有限公司硫酸裝置SO2、O2含量

在線分析方案聚光科技(杭州)股份有

目錄1233硫酸生產(chǎn)工藝簡介硫磺制酸在線分析技術(shù)硫酸生產(chǎn)尾氣有害物處理和排放監(jiān)測(cè)

CompanyLogo目錄1233硫酸生產(chǎn)工藝簡介硫磺制酸在線分析技21.硫酸生產(chǎn)工藝簡介CompanyLogo1.硫酸生產(chǎn)工藝簡介www.themegallery.c31.1

硫酸的性質(zhì)和用途硫酸H2SO4，外觀為無色透明的油狀液體，相對(duì)分子質(zhì)量98.078，密度(20℃)1.8305g/cm3。硫酸是強(qiáng)酸之一。濃硫酸有其特殊的性質(zhì)：物理性質(zhì)方面，有相對(duì)密度大、沸點(diǎn)高、液面上水蒸氣的平衡分壓極低等特性；化學(xué)性質(zhì)方面，有氧化、脫水和磺化的特性。工業(yè)上使用的硫酸是硫酸的水溶液，即SO3與H2O的摩爾比≤1的物質(zhì)。發(fā)煙硫酸是SO3的H2SO4溶液，SO3與H2O的摩爾比＞1，因其暴露于空氣中，逸出的SO3與空氣中的水分結(jié)合形成白色酸霧，故稱之為發(fā)煙硫酸。CompanyLogo1.1硫酸的性質(zhì)和用途硫酸H2SO4，外觀為無色透明的油4硫酸用途非常廣泛，主要用途是生產(chǎn)化學(xué)肥料，如磷銨、重過磷酸鈣、硫銨等。在我國，硫酸產(chǎn)量的60％以上用于生產(chǎn)磷肥和復(fù)肥。在化學(xué)工業(yè)中，硫酸是生產(chǎn)各種硫酸鹽的主要原料，是塑料、人造纖維、染料、油漆、藥物等生產(chǎn)中不可缺少的原料；在石油工業(yè)中，石油精煉需使用大量硫酸作為洗滌劑，以除去石油產(chǎn)品中的不飽和烴和硫化物等雜質(zhì)；在冶金工業(yè)中，鋼材加工及成品的酸洗要用硫酸，電解法精煉銅、鋅、鎘、鎳時(shí)，電解液需使用硫酸；在火炸藥及國防工業(yè)中，濃硫酸用于制取硝化甘油、硝化纖維、三硝基甲苯等炸藥。CompanyLogo硫酸用途非常廣泛，主要用途是生產(chǎn)化學(xué)肥料，如磷銨、重過磷酸鈣51.2

硫酸的生產(chǎn)方法接觸法制酸幾乎是目前世界上硫酸工業(yè)的惟一生產(chǎn)方法。根據(jù)生產(chǎn)原料的不同，硫酸的生產(chǎn)方法有以下幾種：(1)硫磺制酸(2)硫鐵礦制酸(3)冶煉煙氣制酸(4)硫化氫制酸(5)磷石膏制酸

CompanyLogo1.2硫酸的生產(chǎn)方法接觸法制酸幾乎是目前世界上硫酸工業(yè)的6據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年全國硫酸產(chǎn)量5379萬噸，受金融危機(jī)影響同比下降5.6%。其中硫磺制酸2081萬噸，同比下降20.7%；冶煉煙氣制酸1543萬噸，同比增長16.8%；硫鐵礦制酸1686萬噸，同比下降1.1%；其它原料制酸69萬噸。

CompanyLogo據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年全國硫酸產(chǎn)量5379萬噸，受金融危機(jī)影響同71.3接觸法制造硫酸的基本工序接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過程包含以下三個(gè)基本工序：第一，由含硫原料制取含二氧化硫氣體。實(shí)現(xiàn)這一過程需將含硫原料焙燒，故工業(yè)上稱之為“焙燒”。S+O2=SO2+Q第二，將含二氧化硫和氧的氣體催化轉(zhuǎn)化為三氧化硫，工業(yè)上稱之為“轉(zhuǎn)化”。SO2+O2=SO3+Q第三，將三氧化硫與水結(jié)合成硫酸。實(shí)現(xiàn)這一過程需將轉(zhuǎn)化所得三氧化硫氣體用硫酸吸收，工業(yè)上稱之為“吸收”。SO3+H2O=H2SO4+QCompanyLogo1.3接觸法制造硫酸的基本工序接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過程包81.4硫磺制酸圖1-2硫磺制酸生產(chǎn)流程圖1一焚硫爐；2一廢熱鍋爐；3一省煤-過熱器；4一第二過熱器；5一轉(zhuǎn)化器；6一第一換熱器；7一第一吸收塔；8一第二吸收塔；9，10，14一冷卻器；11，12，15一酸貯槽；13一干燥塔；16一鼓風(fēng)機(jī)CompanyLogo1.4硫磺制酸圖1-2硫磺制酸生產(chǎn)流程圖www.th9空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后送入干燥塔，用濃硫酸干燥。干燥空氣在焚硫爐內(nèi)與噴入的液體硫磺反應(yīng)，生成二氧化硫氣體。高溫二氧化硫氣直接進(jìn)入廢熱鍋爐，氣溫降到適合于進(jìn)轉(zhuǎn)化器溫度，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。該工藝采用“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程，爐氣進(jìn)行一次轉(zhuǎn)化、一次吸收后，再進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)化和第二次吸收。CompanyLogo空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后送入干燥塔，用濃硫酸干燥。干燥空氣在焚硫爐101.5硫鐵礦制酸硫鐵礦制酸的基本工藝過程為沸騰焙燒、電除塵、酸洗凈化、電除霧、塔式干吸、兩轉(zhuǎn)兩吸，見圖1-3。.在圖1-3所示工藝中，采用3+1式兩次轉(zhuǎn)化工藝。

CompanyLogo1.5硫鐵礦制酸硫鐵礦制酸的基本工藝過程為沸騰焙燒、電除11圖1-3硫鐵礦為原料的接觸法硫酸生產(chǎn)工藝流程簡圖1—沸騰焙燒爐；2—空氣鼓風(fēng)機(jī)；3—廢熱鍋爐；4—旋風(fēng)除塵器；5—電除塵器；6—冷卻塔；7—洗滌塔；8—循環(huán)槽；9—稀酸泵；10—?dú)怏w冷凝器；11—第一級(jí)電除霧器；12—第二級(jí)電除霧器；13—干燥塔；14，24—循環(huán)槽及酸泵；15，25—酸冷卻器；16—二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)；17，18，20，21—?dú)怏w換熱器；19—轉(zhuǎn)化器；22—中間吸收塔；23—最終吸收塔CompanyLogo圖1-3硫鐵礦為原料的接觸法硫酸生產(chǎn)工藝流程簡圖www.121.6冶煉煙氣制酸有色金屬礦多以硫化物形態(tài)存在，在冶煉過程中有SO2煙氣產(chǎn)生。從冶煉煙氣的數(shù)量多少及其能否直接用以制造硫酸等多方面考慮，最理想的氣源是煉銅和煉鋅煙氣。由于冶煉設(shè)備和操作技術(shù)水平所限，過去冶煉煙氣的氣量和濃度波動(dòng)很大，而且SO2濃度低、成分復(fù)雜。近年來，國內(nèi)外對(duì)冶煉技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了較大改進(jìn)，如冶煉過程采用富氧密閉操作，或采用新型冶煉設(shè)備，如閃速熔爐、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐以及濕法冶金技術(shù)等。其結(jié)果是煙氣中SO2濃度得到提高，能很好地適應(yīng)煙氣制酸的要求。CompanyLogo1.6冶煉煙氣制酸有色金屬礦多以硫化物形態(tài)存在，在冶煉過131.7H2S濕法催化氧化制造硫酸在石油煉廠氣、油田氣、天然氣、焦?fàn)t氣和發(fā)生爐煤氣中含有數(shù)量可觀的H2S，根據(jù)硫方法的不同，可得到硫磺、硫化氫或其它硫化物。H2S濕法催化氧化制造硫酸的方法是指硫化氫燃燒以后的SO2爐氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化器前不除掉其中的蒸汽，也就是說SO2在大量蒸汽存在下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，故稱之為濕法催化氧化接觸法，工藝流程見圖1-4。CompanyLogo1.7H2S濕法催化氧化制造硫酸在石油煉廠氣、油田氣、天14圖1-4硫化氫濕法催化氧化制硫酸工藝流程圖

CompanyLogo圖1-4硫化氫濕法催化氧化制硫酸工藝流程圖www.t151.8磷石膏制硫酸可以利用濕法磷酸工業(yè)副產(chǎn)的磷石膏(CaSO4)制造硫酸和水泥。硫酸鈣受熱可直接分解，反應(yīng)如下。

CaSO4=CaO+SO2+O2磷石膏制酸的工藝流程與硫鐵礦制酸沒有多大區(qū)別，如圖1-5所示。圖1-5磷石膏制硫酸裝置的生產(chǎn)流程圖1—干燥窯；2—料倉；3—斗式提升機(jī)；4—球磨機(jī)；5—回轉(zhuǎn)窯；6—冷卻滾筒

CompanyLogo1.8磷石膏制硫酸可以利用濕法磷酸工業(yè)副產(chǎn)的磷石膏(Ca162.

硫磺制酸在線分析技術(shù)CompanyLogo2.硫磺制酸在線分析技術(shù)www.themegallery172.1硫磺制酸裝置的主要在線分析項(xiàng)目硫磺制酸的在線分析測(cè)點(diǎn)，位于廢熱鍋爐出口至轉(zhuǎn)化器之間的管道上，測(cè)量爐氣中SO2和O2的含量，如圖2-1所示。

圖2-1硫磺制酸裝置主要在線分析項(xiàng)目和測(cè)量點(diǎn)位置圖CompanyLogo2.1硫磺制酸裝置的主要在線分析項(xiàng)目硫磺制酸的在線分析測(cè)點(diǎn)18(1)轉(zhuǎn)化器入口氣體中二氧化硫含量是制酸過程中一個(gè)極重要的綜合性技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)保指標(biāo)。一般情況下，硫磺制酸采用一轉(zhuǎn)一吸工藝，SO2控制在8％～9％。采用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，SO2控制在10％～10.5%。CompanyLogo(1)轉(zhuǎn)化器入口氣體中二氧化硫含量是制酸過程中一個(gè)極重要的綜19(2)轉(zhuǎn)化器入口氣體中氧含量也是制酸過程中一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。在線實(shí)時(shí)測(cè)量焚硫爐出口氣體中的O2和SO2含量，其目的是控制氧、硫的配比，而控制好O2/SO2比是提高工藝轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵因素之一，對(duì)提高產(chǎn)品收率、節(jié)能降耗具有重要意義。氧、硫比值一般控制在O2/SO2

≥1.1。CompanyLogo(2)轉(zhuǎn)化器入口氣體中氧含量也是制酸過程中一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)202.2取樣點(diǎn)工況條件、樣品組成和影響測(cè)量的主要問題取樣點(diǎn)的工況條件、樣品組成見硫磺制酸裝置分析儀數(shù)據(jù)表。這里影響分析儀正常運(yùn)行的主要問題是升華硫的堵塞和硫酸酸霧的腐蝕。CompanyLogo2.2取樣點(diǎn)工況條件、樣品組成和影響測(cè)量的主要問題取樣點(diǎn)21(1)升華硫的堵塞問題硫磺在高溫下氣化變成氣體，這一現(xiàn)象稱作硫的升華。如果焚硫爐的操作不當(dāng)(供氧不足或噴硫量過大)，或設(shè)備出現(xiàn)問題(噴硫槍噴霧效果不佳、槍頭損壞或脫落等)，極易產(chǎn)生硫升華現(xiàn)象。樣品中的硫蒸氣在廢熱鍋爐出口取樣點(diǎn)420℃溫度下不會(huì)冷凝，但在樣品傳輸管線、樣品處理部件和分析儀中，當(dāng)溫度降至130℃以下時(shí)，便會(huì)冷卻凝固粘附在器壁上而造成堵塞。除了硫蒸氣的冷凝堵塞之外，在每次開車時(shí)，還存在柴油油煙的粘附堵塞問題。CompanyLogo(1)升華硫的堵塞問題www.themegallery.co22(2)硫酸酸露點(diǎn)腐蝕問題焚硫爐內(nèi)生成的SO2氣體中，一部分SO2會(huì)轉(zhuǎn)化成SO3(對(duì)于煤粉爐，轉(zhuǎn)化率一般為1%～1.5%)。SO3與爐氣中的水蒸氣結(jié)合生成硫酸蒸氣，如果溫度低于某一溫度值，硫酸蒸氣就會(huì)凝結(jié)形成硫酸溶液，從而造成腐蝕。硫酸蒸氣冷凝成硫酸溶液所需最高溫度簡稱為酸露點(diǎn)溫度。CompanyLogo(2)硫酸酸露點(diǎn)腐蝕問題www.themegallery.c23硫酸露點(diǎn)溫度與樣氣的絕對(duì)壓力、SO3含量、H2O含量等因素有關(guān)。焚硫爐內(nèi)的水分來自兩個(gè)方面：一是來自硫磺中含有的碳?xì)浠衔锱c空氣中的氧反應(yīng)，變成了CO2和H2O；二是由于干燥塔頂?shù)某F器除霧效果不好，干燥后的空氣中也會(huì)帶進(jìn)少量水分。CompanyLogo硫酸露點(diǎn)溫度與樣氣的絕對(duì)壓力、SO3含量、H2O含量等因素有24目前，有關(guān)酸露點(diǎn)的預(yù)測(cè)方法、計(jì)算式和圖表很多，計(jì)算結(jié)果差異較大。西北電力設(shè)計(jì)院張建中撰寫的《對(duì)煙氣SOx排量計(jì)算、脫硫前后煙氣露點(diǎn)溫度預(yù)測(cè)及煙氣腐蝕性評(píng)定中若干問題的討論》一文，對(duì)此進(jìn)行了較為詳細(xì)的對(duì)比和分析，并提出了取舍意見，值得參考，原文如下。CompanyLogo目前，有關(guān)酸露點(diǎn)的預(yù)測(cè)方法、計(jì)算式和圖表很多，計(jì)算結(jié)果差異較25Muller在1955年使用熱力學(xué)關(guān)系式計(jì)算了含有很低濃度硫酸蒸氣的煙氣露點(diǎn)，得到Muller露點(diǎn)溫度曲線，該曲線為許多研究者的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。此后，荷蘭學(xué)者A.G.Okkes根據(jù)Muller實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了新的酸露點(diǎn)計(jì)算式：表示水蒸氣分壓/at，表示SO3的分壓/at（工程大氣壓）該式和Muller曲線的計(jì)算式相比，計(jì)算精度比較高且適用范圍廣。聚光公司在含SO2氣體酸露點(diǎn)計(jì)算中采用的計(jì)算公式即為上式。CompanyLogoMuller在1955年使用熱力學(xué)關(guān)系式計(jì)算了含有很低濃度硫26①根據(jù)《翁福達(dá)州硫磺制酸SO2分析儀數(shù)據(jù)表》，焚硫爐出口氣體的溫度：420℃，壓力(絕壓)：132.5kPa(A)，SO2：10.718%，SO3：0.2%，H2O：0.133%。經(jīng)計(jì)算，酸露點(diǎn)為142.32℃。②根據(jù)《巴陵石化硫磺制酸工況調(diào)查表》，焚硫爐出口氣體的溫度：420℃，壓力(絕壓)：140kPa(A)，SO2：8%，SO3：3%，H2O：3%。經(jīng)計(jì)算，酸露點(diǎn)為216.9℃。CompanyLogoCompanyLo27巴陵石化爐氣中H2O含量較高，是由于焚硫爐的原料除硫磺外，還摻燒洞庭氮肥廠煤制合成氣脫硫后送來的硫化氫氣體。據(jù)了解，焚硫爐摻燒硫化氫氣體的情況在一部分硫磺制酸裝置上也存在。如果伴熱傳輸，這樣高的溫度無論是對(duì)于樣品管線還是對(duì)于分析儀來說，都是難以承受的；如果不采取伴熱措施，則會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕。CompanyLogo巴陵石化爐氣中H2O含量較高，是由于焚硫爐的原料除硫磺外，還282.3樣品處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)廢熱鍋爐出口爐氣中SO2含量的測(cè)量樣品處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要難點(diǎn)就是解決上面提到的升華硫堵塞和酸露點(diǎn)腐蝕問題。圖2-2硫磺制酸廢鍋出口爐氣SO2測(cè)量樣品處理系統(tǒng)示意圖CompanyLogo2.3樣品處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)廢熱鍋爐出口爐氣中SO2含量的測(cè)量29取樣和樣品處理系統(tǒng)簡要說明。(1)爐氣樣品采用316不銹鋼管引出，不銹鋼管不帶保溫層，裸露在空氣中，使420℃高溫樣氣自然冷卻降溫。(2)將樣氣就近通入酸洗罐中進(jìn)行鼓泡洗滌，洗滌液采用濃硫酸溶液。其作用一是除去樣氣中的升華硫和其他雜質(zhì)(如柴油油煙、顆粒物)，二是吸收爐氣中的硫酸蒸氣(當(dāng)爐氣溫度降至300℃以下時(shí)，三氧化硫和水分已基本形成了硫酸蒸氣)，以減輕腐蝕并干燥樣氣。CompanyLogo取樣和樣品處理系統(tǒng)簡要說明。www.themegallery30酸洗罐材質(zhì)采用316不銹鋼，外帶玻璃連通管，以便觀察液位。酸洗罐容積1.5～2.0L為宜，由于爐氣含有水分，酸洗后會(huì)使?jié)饬蛩嵯♂?，體積增大，需要定期更換酸洗液，更換周期計(jì)算如下。①翁福達(dá)州硫磺制酸裝置，爐氣含水量0.133%：0.133%H2O=1330ppmH2O=1330×18/24.04mg/m3H2O=997.5mg/m3H2O=1000mg/m3H2O=1g/m3H2OCompanyLogo酸洗罐材質(zhì)采用316不銹鋼，外帶玻璃連通管，以便觀察液位。酸31設(shè)送至分析儀的樣氣流量為2L/min，則2L/min×60min/h×24h/d×30d/月=86400L/月=86.4m3/月1g/m3H2O×86.4m3/月=86.4g/月H2O=86.4mL/月H2O酸洗罐中每月增加86.4mL水，對(duì)硫酸的濃度和體積影響不大，每月更換一次酸洗液即可，維護(hù)量不大。CompanyLogo設(shè)送至分析儀的樣氣流量為2L/min，則www.themeg32②巴陵石化硫磺制酸裝置，由于摻燒硫化氫氣體，爐氣含水量較高，為3%：3%H2O=30000ppmH2O=30000×18/24.04mg/m3H2O=22500mg/m3H2O=22.5g/m3H2O22.5g/m3H2O×86.4m3/月=1944g/月H2O≈2L/月H2O酸洗罐中每月增加2L水，含水量大。此時(shí)可考慮如下方案：采用兩個(gè)酸洗罐并聯(lián)連接，一用一備，每周切換一次，更換酸洗液。根據(jù)巴陵石化工況表，爐氣中SO3含量3%，雖然含水3%，但酸洗后硫酸濃度不會(huì)發(fā)生多大變化。CompanyLogo②巴陵石化硫磺制酸裝置，由于摻燒硫化氫氣體，爐氣含水量較高，33(3)經(jīng)濃硫酸洗滌后的樣氣經(jīng)兩級(jí)纖維除霧器除去硫酸霧。酸霧(acidfog)通常是指霧狀的酸類物質(zhì)。在空氣中酸霧的顆粒很小，粒徑為0.1～10μm，是介于煙氣與水霧之間的物質(zhì)，具有較強(qiáng)的腐蝕性。樣氣經(jīng)過酸洗后，仍然存在酸霧，酸霧的數(shù)量與硫酸濃度、酸洗溫度有關(guān)。硫酸濃度過高，產(chǎn)生酸霧多，濃度過低，溶解SO2量大。CompanyLogo(3)經(jīng)濃硫酸洗滌后的樣氣經(jīng)兩級(jí)纖維除霧器除去硫酸霧。www34酸霧對(duì)系統(tǒng)腐蝕作用很明顯，往往造成管路、閥件、流量計(jì)、儀表的腐蝕及透過率下降，預(yù)處理器件被腐蝕后會(huì)堵塞流體管路，鏡片污染后會(huì)造成透過率下降，甚至無法測(cè)量。經(jīng)濃硫酸洗滌后的樣氣經(jīng)兩級(jí)纖維除霧器除去硫酸霧。纖維除霧器有多種類型，在硫酸裝置SO2的分析中，我們采用聚光自主研發(fā)并享有技術(shù)專利的特種纖維除霧器，過濾精度達(dá)到0.05μm，可將酸霧基本除凈。CompanyLogo酸霧對(duì)系統(tǒng)腐蝕作用很明顯，往往造成管路、閥件、流量計(jì)、儀表的35(4)除去硫酸霧后的樣氣有隔膜泵抽吸增壓，再經(jīng)穩(wěn)壓穩(wěn)流環(huán)節(jié)后送入分析儀進(jìn)行測(cè)量。雖然樣氣壓力為0.0325MPa(G)，但經(jīng)過酸洗鼓泡和兩級(jí)過濾除霧后，壓力有一定損失，泵送增壓比較穩(wěn)妥，且泵的抽吸作用有助于穩(wěn)定酸洗罐液面上方的壓力。CompanyLogo(4)除去硫酸霧后的樣氣有隔膜泵抽吸增壓，再經(jīng)穩(wěn)壓穩(wěn)流環(huán)節(jié)后362.4分析儀器的選型(1)廢熱鍋爐出口爐氣中SO2含量的測(cè)量可采用聚光公司OMA-3110紫外分光光譜儀。(a)盤裝式(OMA-2000)(b)壁掛式(OMA-3000)圖2-3OMA系列紫外分光光譜儀CompanyLogo2.4分析儀器的選型(1)廢熱鍋爐出口爐氣中SO2含量的37該儀器主要由輻射光源、測(cè)量室、分光光譜儀三大部分組成，輻射光源提供儀器工作波段內(nèi)的寬帶光譜，通過光纖傳輸，使光線穿透流過測(cè)量室的待測(cè)樣品，再傳輸?shù)椒止夤庾V儀，經(jīng)分光元件分光后，各種不同波長的光能量由探測(cè)器采集并送至數(shù)據(jù)處理模塊，通過光譜分析得到各待測(cè)組分的濃度。圖2-4OMA系列紫外-可見分光光譜儀的基本構(gòu)成

CompanyLogo該儀器主要由輻射光源、測(cè)量室、分光光譜儀三大部分組成，輻射光38①光源

采用脈沖氙燈。②測(cè)量室

有氣體測(cè)量室和液體流通池等，以適應(yīng)于不同的測(cè)量需求。③分光及光譜采集單元采用全息凹面光柵和CCD陣列檢測(cè)器。④數(shù)據(jù)處理和顯示采用32位高性能ARM處理芯片和WinCE操作系統(tǒng)，操作方式為觸摸屏。CompanyLogo①光源采用脈沖氙燈。www.themegallery39測(cè)量組分測(cè)量下限最小量程SO20.1ppm0～10ppmNO0.1ppm0～10ppmNO21ppm0～100ppmNH30.1ppm0～10ppmH2S0.1ppm0～10ppmCOS5ppm0～500ppmCS20.1ppm0～10ppmHCl500ppm0～5％Cl23ppm0～150ppmNCl31ppm0～10ppmCH3I1ppm0～10ppm表2-1OMA-3000典型測(cè)量組分

注：測(cè)量下限是在1m光程、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、20℃時(shí)測(cè)得的。CompanyLogo測(cè)量組分測(cè)量下限最小量程SO20.1ppm0～10ppmN40檢測(cè)波段范圍190~450nm電子響應(yīng)時(shí)間1s預(yù)熱時(shí)間15s(氙燈)，0.5h(氘燈)線性度≤±1%F.S.零點(diǎn)漂移≤±1%F.S.(24h)重復(fù)性≤±1%F.S.4～20mA輸出/輸入5路/6路（可配）繼電器輸出/輸入8路/8路（可配）通信接口RS485,RS232/GPRS防爆等級(jí)ExpxmdⅡCT4電源220VAC,50Hz環(huán)境溫度5

～40oC測(cè)量氣室材料304/316L/哈氏合金/蒙乃爾/PTFE等光程2mm～2m樣氣壓力0.5bar～5bar(A)樣氣溫度－20℃～＋200℃樣氣流量0.1L/min～10L/min表2-2OMA-3000主要性能指標(biāo)CompanyLogo檢測(cè)波段范圍190~450nm電子響應(yīng)時(shí)間1s預(yù)熱時(shí)間141比較項(xiàng)目OMA分光光譜法測(cè)量技術(shù)非分光NDIR、NDUV測(cè)量技術(shù)光譜范圍全息凹面光柵分光，CCD陣列檢測(cè)器，測(cè)量完整的連續(xù)吸收光譜非分光，采用帶通濾光片，測(cè)量特征波長處的吸收光譜波長分辨率高，<1nm低，20～30nm測(cè)量精度采集512～2048個(gè)光譜數(shù)據(jù)，信息量大，采用化學(xué)計(jì)量學(xué)算法，測(cè)量精度高，可有效解決背景氣體的交叉干擾及粉塵的消光干擾只能采集少數(shù)幾個(gè)波長的透過率數(shù)據(jù)，信息量少，算法簡單，測(cè)量精度低，難以解決背景氣體的交叉干擾及粉塵的消光干擾測(cè)量組分?jǐn)?shù)測(cè)量組分?jǐn)?shù)量多，通?？梢赃_(dá)到3～7個(gè)組分越多，需要越多的濾光片，使儀器性能降低，通常只能測(cè)1～3個(gè)量程范圍量程范圍寬，被測(cè)氣體濃度低時(shí)，利用氣體吸收強(qiáng)的波段分析，而濃度高時(shí)，利用氣體吸收弱的波段分析，可實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)切換窄，單臺(tái)儀器的測(cè)量波段固定，量程也固定；如需改變量程，只能換用不同長度的測(cè)量氣室，因而無法實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)切換可靠性內(nèi)部無任何運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高有切光片、濾波輪等運(yùn)動(dòng)部件，影響運(yùn)行可靠性樣氣濕度影響大部分情況下水分吸收干擾可以忽略，樣氣只要保持不冷凝析出即可水分在紅外波段有連續(xù)吸收帶，NDIR特別容易受水分干擾，樣氣必須預(yù)先除濕光纖傳輸技術(shù)采用光纖傳輸提高了儀器使用的靈活性和現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性，支持熱濕法測(cè)量；光纖的耐高溫特性，可以實(shí)現(xiàn)只對(duì)測(cè)量室和采樣管線伴熱，其它部件處于常溫環(huán)境，從而避免高溫?fù)p壞光源、分光及光源采集部件等。暫無，NDIR大多只適應(yīng)冷干法測(cè)量，NDUV不適應(yīng)高溫樣氣測(cè)量表2-3OMA紫外-可見分光光譜儀與NDIR、NDUV分析儀的比較CompanyLogo比較項(xiàng)目OMA分光光譜法測(cè)量技術(shù)非分光NDIR、NDUV測(cè)量42(2)如果需要測(cè)量廢熱鍋爐出口爐氣中O2的含量，監(jiān)控硫磺焚燒爐的配風(fēng)量并調(diào)整進(jìn)轉(zhuǎn)化器的O2/SO2比，可采用聚光公司LGA-4100原位式激光氣體分析儀，該分析儀已在巴陵石化公司己內(nèi)酰胺廠硫磺制酸裝置上成功應(yīng)用。CompanyLogo(2)如果需要測(cè)量廢熱鍋爐出口爐氣中O2的含量，監(jiān)控硫磺焚燒43圖2-5巴陵石化硫酸裝置的焚硫爐(右)和廢熱鍋爐(左)CompanyLogo圖2-5巴陵石化硫酸裝置的焚硫爐(右)和廢熱鍋爐(左)w44圖2-6

LGA-4100激光分析儀原位測(cè)量硫磺制酸爐氣中的氧含量(1)圖中為LGA4100的發(fā)射端，保溫粗管為廢熱鍋爐出口爐氣管道CompanyLogo圖2-6LGA-4100激光分析儀原位測(cè)量硫磺制酸爐氣45圖2-7

LGA-4100激光分析儀原位測(cè)量硫磺制酸爐氣中的氧含量(2)圖中為LGA4100的接收端

CompanyLogo圖2-7LGA-4100激光分析儀原位測(cè)量硫磺制酸爐氣46圖2-8LGA-4100發(fā)射端細(xì)部CompanyLogo圖2-8LGA-4100發(fā)射端細(xì)部www.themega473.

硫酸生產(chǎn)尾氣有害物處理和排放監(jiān)測(cè)

CompanyLogo3.硫酸生產(chǎn)尾氣有害物處理www.themegallery48經(jīng)轉(zhuǎn)化-吸收系統(tǒng)出來的氣體，除含有大量無害的N2、O2外，還含有有害的SO2、SO3。一轉(zhuǎn)一吸流程排出的尾氣，含SO20.2％～0.3％，含酸霧45mg/m3；兩轉(zhuǎn)兩吸流程排出的尾氣，含SO20.04％～0.05％，操作較好的可低于0.03％，酸霧含量與一轉(zhuǎn)一吸相近。采用一轉(zhuǎn)一吸流程，排放的尾氣一般都要經(jīng)過處理后才可放空；采用兩轉(zhuǎn)兩吸流程，如操作正常，轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.70％以上，此時(shí)尾氣可以不經(jīng)處理直接放空。CompanyLogo經(jīng)轉(zhuǎn)化-吸收系統(tǒng)出來的氣體，除含有大量無害的N2、O2外，還493.1制酸尾氣脫硫工藝尾氣脫硫技術(shù)是一個(gè)重要的解決尾氣污染的方法。尾氣脫硫技術(shù)分為濕法、干法兩類。濕法就是采用液體吸收劑與尾氣接觸并將SO2與尾氣分離的方法，濕法脫硫主要有氨法、堿法、金屬氧化物法等，其中氨-酸法應(yīng)用較為廣泛。干法就是采用固體吸收劑(或吸附劑)與尾氣接觸并將SO2與尾氣分離的方法，干法脫硫主要有活性炭法、金屬氧化物法、電子束照射法等，其中活性炭法具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。CompanyLogo3.1制酸尾氣脫硫工藝尾氣脫硫技術(shù)是一個(gè)重要的解決尾氣污50圖3-1氨-酸法脫硫工藝簡圖1—引風(fēng)機(jī)；2—再熱冷卻塔；3—吸收塔；4—中和釜；5—硫銨分離；6—冷凝器，7—干燥塔；8—SO2轉(zhuǎn)化器；9—吸收塔，10—硫銨干燥界CompanyLogo圖3-1氨-酸法脫硫工藝簡圖www.themegalle51圖3-2活性焦法脫硫工藝流程圖CompanyLogo圖3-2活性焦法脫硫工藝流程圖www.themegall523.2制酸尾氣排放監(jiān)測(cè)無論制酸尾氣是否需要進(jìn)行脫硫處理，其排放均需設(shè)置CEMS系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)。目前，我國運(yùn)行的CEMS系統(tǒng)主要有以下兩種類型：(1)采用紅外線氣體分析儀的冷干法系統(tǒng)。它需要一套復(fù)雜的樣品處理系統(tǒng)，煙氣經(jīng)過濾、冷卻、除濕后才能送入儀器進(jìn)行分析。在冷卻除濕過程中，氣體中的SO2會(huì)溶于水生成亞硫酸，對(duì)氣路設(shè)備造成腐蝕，這一點(diǎn)對(duì)硫酸尾氣來說尤為顯著；同時(shí)由于SO2部分溶于水改變了樣氣組成，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。冷干法系統(tǒng)需要加熱的樣品管線傳輸樣氣，硫酸尾氣中往往含有少量SO3，導(dǎo)致酸露點(diǎn)偏高，對(duì)伴熱溫度要求苛刻。CompanyLogo3.2制酸尾氣排放監(jiān)測(cè)無論制酸尾氣是否需要進(jìn)行脫硫處理，53(2)采用紫外分光光譜儀的熱濕法系統(tǒng)。由于水分在紫外波段基本上沒有吸收(水分對(duì)紫外光的吸收程度僅是SO2的萬分之幾)，因而紫外分析儀中，水氣成分的干擾可以忽略；由于采用光纖傳輸技術(shù)，測(cè)量氣室可與光譜儀主機(jī)分離，可通入高溫含水煙氣樣品進(jìn)行測(cè)量。這種測(cè)量方法通常簡稱為熱濕法。熱濕法的突出優(yōu)點(diǎn)是：①整個(gè)測(cè)量過程中煙氣保持在高溫狀態(tài)，無冷凝水產(chǎn)生，SO2沒有損失，測(cè)量準(zhǔn)確；②煙氣不需要除水，樣品處理系統(tǒng)簡化，故障率和維護(hù)量降低。CompanyLogo(2)采用紫外分光光譜儀的熱濕法系統(tǒng)。www.themega54(3)聚光公司熱濕法CEMS系統(tǒng)聚光公司的熱濕法CEMS系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)型式：采樣式(CEMS-2000)

將煙氣樣品取出后，伴熱保溫傳送至盤裝式分析儀(OMA-2000)進(jìn)行測(cè)量，光譜儀安裝在煙囪附近的分析小屋或現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜中。緊密耦合式(CEMS-3000)

將測(cè)量氣室和采樣探頭集成