二氧化碳濃度分析儀在生產(chǎn)運(yùn)行中常見的故障和處理

二氧化碳濃度分析儀在生產(chǎn)運(yùn)行中常見的故障和處理

中、下、平面氣和清潔氣是制備堿的主要材料。氣體中co濃度的降低直接影響碳酸反應(yīng)和洗洗過率，對(duì)純堿和氯仿的質(zhì)量和產(chǎn)量有顯著影響。因此碳化制堿對(duì)于CO2濃度的在線分析要求極高。我公司在搬遷改造中于2009年新上5套CO2濃度在線分析儀,用于碳化工序?qū)χ?、下段氣、清洗氣、碳化尾氣進(jìn)行在線分析,分析儀采用的是PA300EX-GXH隔爆型智能紅外線分析儀。下面主要介紹分析儀的工作原理,對(duì)實(shí)際投用以來出現(xiàn)的日常故障、處理方法及對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)的技術(shù)改造加以探討。1檢測(cè)系統(tǒng)的組成1)基本原理紅外線是一種電磁波,其波長(zhǎng)范圍在0.76~420μm。根據(jù)用途不同所利用的波長(zhǎng)也不同,在成分分析儀中主要利用紅外線波長(zhǎng)范圍為2~10μm之間的一段光譜。紅外線分析器只能對(duì)多組分氣體中的某一組分進(jìn)行分析,且不能分析惰性氣體和雙原子氣體。工業(yè)紅外線氣體分析儀主要分析對(duì)象為CO、CO2、NH3、C2H4、C2H2、CH4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8及水蒸汽等。2)測(cè)量分析原理由兩個(gè)相同的鎳鉻合金絲輻射器,構(gòu)成紅外光源,由光源穩(wěn)流器供給一定的恒定電流,將其加熱至一定溫度(700~900℃),輻射器就能輻射出所要求波長(zhǎng)(約為2~10μm)紅外線。兩束平行光束由同步電機(jī)帶動(dòng)的切光片以12.5Hz的頻率調(diào)制成斷續(xù)的紅外線,其中一束通過工作氣室、濾波室到達(dá)檢測(cè)室。另一束則通過參比濾波室到達(dá)檢測(cè)室。濾波室的作用是濾掉干擾組分所吸收的那部分波長(zhǎng)的能量。檢測(cè)室實(shí)際上是個(gè)由鋁膜(動(dòng)極)和鋁板(定極)為兩極的電容器,內(nèi)充待測(cè)氣體,當(dāng)工作室連續(xù)通過被測(cè)氣體時(shí),根據(jù)朗伯-比爾定律,被測(cè)氣體吸收了一部分紅外輻射,使得到達(dá)檢測(cè)室的兩束紅外線輻射產(chǎn)生了差異,并在檢測(cè)器的兩個(gè)接受室中產(chǎn)生光聲效應(yīng)。在兩個(gè)接受室內(nèi),由于被測(cè)氣體吸收紅外輻射所產(chǎn)生的聲壓通過孔道導(dǎo)入微音器薄膜的兩側(cè),以其壓差使薄膜做周期振動(dòng),從而引起電容微音器電容量的周期變化。由電容器電容量的周期變化而產(chǎn)生的電壓信號(hào)再經(jīng)過控制電路放大、整流、濾波,轉(zhuǎn)換成4~20mA信號(hào)輸出,遠(yuǎn)傳給DCS控制室,從而測(cè)量出待測(cè)組分的含量。2儀器的調(diào)整和運(yùn)行1)給儀器上電顯示屏不亮。打開控制器罩蓋,在保證通電電源安全的條件下,利用數(shù)字萬用表檢查電源和儀器所需的+5V、+15V、-15V、+18V、+12V、+168V電源是否提供給相應(yīng)的電氣控制單元。如果沒有提供,檢查電路元器件和保險(xiǎn)絲是否完好。2)紅外線分析儀預(yù)熱后通入零點(diǎn)氣,輸出很大。是由于切光片相位不平衡及光路不平衡引起的,因此只要調(diào)整相位調(diào)節(jié)旋鈕使輸出達(dá)到最小,再調(diào)整光路平衡旋鈕,使它輸出達(dá)最小值即可。然后通入零點(diǎn)氣和量程氣,反復(fù)調(diào)整零點(diǎn)及量程,使儀器達(dá)到使用要求。3)給分析儀提供的220VAC電源不穩(wěn)定。紅外線分析儀對(duì)電源電壓要求很高,對(duì)電源的頻率和波型有嚴(yán)格的要求。要求電源頻率穩(wěn)定,波動(dòng)不能超過±0.5Hz,波型不能有畸變。否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差。所以我們利用DCS控制輸出的UPS穩(wěn)定電源,以此保證供電電源穩(wěn)定。4)分析儀氣室污染或被弄臟。氣室如果被弄臟或表面被污染,儀器的靈敏度和準(zhǔn)確性下降,基線會(huì)發(fā)生漂移。因?yàn)闅馐液途怯脡|圈壓緊密封的,清洗時(shí)擰開螺蓋,卸下晶片利用蒸餾水清洗,然后慢慢自然風(fēng)干,氣室內(nèi)壁有很高的光潔度,并鍍有金,清洗內(nèi)室時(shí),嚴(yán)禁用機(jī)械方法清洗,不允許硬物和它接觸,防止劃傷。5)輸出顯示經(jīng)常發(fā)生漂移?？赡苁撬羝蚋蓴_氣體擴(kuò)散進(jìn)入?yún)⒈葰馐?分析儀內(nèi)不能保持恒溫或儀器裝置泄露;檢查所有窗孔是否被臟物污染;檢查濾光室和參比室的密封—交換氣室的兩側(cè)后,若出現(xiàn)顛倒零點(diǎn)漂移的趨勢(shì)說明氣室漏氣;還要檢查儀器的振動(dòng)、電路接地、連接電路部件是否完好等狀況。還要保證分析環(huán)境溫度為0~45℃,相對(duì)濕度為≤85%。6)儀器正常,信號(hào)輸出端無輸出。檢查電路板上相應(yīng)熔絲管是否開路,如果開路,說明燒斷,重新更換。檢查相應(yīng)的繼電器是否失靈,失靈了也必須要更換新的。3可能導(dǎo)致的雜質(zhì)原設(shè)計(jì)的預(yù)處理系統(tǒng)過于簡(jiǎn)單,各導(dǎo)管太細(xì),分水和排水裝置小而少,分水不及時(shí),不能處理氣體中含有的易結(jié)晶和易凝固的雜質(zhì)。而實(shí)際工況中被分析的樣氣里含有大量的水汽、鐵銹、淤泥、NaHCO3、NH4HCO3、NH4Cl、NaCl等固液混合物雜質(zhì),而這些雜質(zhì)常常堵死預(yù)處理系統(tǒng)管路,難以疏通,所以經(jīng)常更換管路和連接頭。另外,在樣氣帶水嚴(yán)重,分離不及時(shí)的時(shí)候,水就直接進(jìn)到儀器的分析腔里,水分就會(huì)強(qiáng)烈吸收紅外線,因干擾產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差,還增強(qiáng)樣氣中腐蝕性氣體的腐蝕作用。嚴(yán)重時(shí)造成儀器電路元件燒毀損壞、分析腔炸裂甚至徹底報(bào)廢,一般很難修復(fù)。由于預(yù)處理系統(tǒng)經(jīng)常出故障,使在線分析儀不能自動(dòng)工作,大大降低純堿工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度,使造價(jià)極高的分析儀失去了原有的作用和實(shí)際投用效果。4預(yù)處理系統(tǒng)的構(gòu)建4.1過濾器過濾器鑒于以上幾個(gè)方面的原因,在原有的預(yù)處理基礎(chǔ)上,我廠于2012年9月大修期間對(duì)該預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行全面改造。如圖2所示。A—分析儀,HF—過濾器,L—流量計(jì),MF—膜式過濾器,3—WAY—三通切換閥,FIG3、FIG5—過濾器(內(nèi)裝活性炭),FIG2、FIG4—脫硫器(內(nèi)裝分子篩),FIG1—水霧捕集器,SLC2—汽水分離器(有機(jī)玻璃),BV—球閥,LD—自動(dòng)排液閥,VC—渦流管冷凝器,RF—過濾減壓器,NV—針型閥,BPR—?dú)馄繙p壓閥,GBT—標(biāo)準(zhǔn)氣瓶,WS—固定水洗器(白鋼材質(zhì)),SLC1—汽水分離器(白鋼材質(zhì)),V—排污球閥。4.1.1體制排汗利用304白鋼制作一個(gè)大容積洗水器,引進(jìn)自來水通往洗水器,讓自來水進(jìn)出洗水器進(jìn)行循環(huán),對(duì)進(jìn)來的樣氣進(jìn)行充分水洗,把樣氣里的易結(jié)晶雜質(zhì)溶解,循環(huán)外排,定期對(duì)不溶雜質(zhì)通過排污口排掉。4.1.2多級(jí)分形處理利用304白鋼制作大容積水分離器和水霧捕集器,對(duì)固定洗水器出來的樣氣進(jìn)行多級(jí)分水處理,分出來的水均通過自動(dòng)排水器排掉。然后通過壓縮空氣冷卻樣氣,再經(jīng)水分離器進(jìn)一步分水,樣氣里的水基本上分離干凈。4.1.3分析、顯示和遠(yuǎn)傳輸利用脫硫器、過濾器、阻水器做最后的樣氣干燥、雜質(zhì)濾過處理,確保對(duì)儀器的絕對(duì)安全。把最清潔的樣氣送到分析儀進(jìn)行分析、顯示和遠(yuǎn)傳輸出給上位機(jī)。預(yù)處理的整個(gè)裝置均安裝在分析柜里,進(jìn)分析柜里的取樣管、進(jìn)水管、排水管、進(jìn)氣管、排氣管、排污管路集中都加電伴熱進(jìn)行保溫處理,其排污進(jìn)入地溝防止冬天凍壞,同時(shí)防止二次污染工廠環(huán)境。4.2清潔過濾器及濾紙的準(zhǔn)備特別要加強(qiáng)預(yù)處理的管路檢查,保證所有管路暢通以及氣密封性,定期清掃洗水器、分水器、自動(dòng)排水器、排污閥、分析柜等。定期更換過濾膜片及濾紙,定期校驗(yàn)分析儀。要控制好分析柜里的溫度,使分析儀工作恒溫,保證分析儀的測(cè)量精度及分析柜里的安全、衛(wèi)生。4.3定期檢修和維護(hù)4.3.1光墻調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)光欄調(diào)節(jié)主要是調(diào)節(jié)紅外輻射參比光路和測(cè)量光路的光路平衡。步驟:首先將電器單元上S2置N位置,調(diào)節(jié)電位器RP2使電器單元的輸出值為0.2V左右,然后將S2置M位置。光欄調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)光源上的光欄調(diào)節(jié)螺釘S10來實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)時(shí),向儀器內(nèi)通入零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)氣,順時(shí)針或反時(shí)針方向調(diào)整光欄調(diào)節(jié)螺釘,使儀器的電器單元輸出的指示值為0.2V左右。這時(shí)說明儀器的光路已調(diào)整平衡。注意:在進(jìn)行光欄調(diào)節(jié)時(shí),因儀器室處于運(yùn)行狀態(tài),操作者必須十分細(xì)心并且對(duì)可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)很熟悉,千萬不要觸及輻射供電電纜,前置放大器的插座等。4.3.2測(cè)量結(jié)果的調(diào)整儀器的終點(diǎn)調(diào)整必須在零點(diǎn)首先調(diào)整好以后再進(jìn)行。向儀器內(nèi)通滿量程標(biāo)準(zhǔn)氣,儀器應(yīng)指示在滿度上,否則調(diào)放大器靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕,使儀器電器單元輸出的指示值為1.0V左右。如果電位器已經(jīng)調(diào)到底還是無法使指示達(dá)到要求,則調(diào)整電器單元上的波段開關(guān)S1(開關(guān)上1、2、3、4檔分別將測(cè)量信號(hào)依次減小)。然后再調(diào)整電位器RP3,使儀器的電器單元輸出的指示值為1.0V左右。5減少儀器故障,提高維護(hù)費(fèi)用技術(shù)改造后的預(yù)處理系統(tǒng)適應(yīng)聯(lián)堿生產(chǎn)工況的要求,能對(duì)樣氣進(jìn)行充分的優(yōu)化處理,確保樣氣清