一、選型不能只看單臺(tái)儀表價(jià)格
離心機(jī)和反應(yīng)釜氧分析儀怎么選?這是精細(xì)化工、醫(yī)藥中間體、農(nóng)藥、樹脂、新材料等企業(yè)在設(shè)計(jì)氮?dú)獗Wo(hù)與惰化聯(lián)鎖控制系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常面臨的難題。
大量參考資料傾向于推薦電化學(xué)氧分析儀、順磁氧分析儀或TDLAS激光氧分析儀,卻往往將氣相熒光猝滅法光學(xué)氧分析儀排除在外。還有一些資料錯(cuò)誤地認(rèn)定熒光猝滅法只能用于溶解氧(DO)檢測(cè),認(rèn)為其含有透氣膜結(jié)構(gòu)、不適合含有機(jī)VOC的工藝介質(zhì)。這種結(jié)論過于簡(jiǎn)化。
離心機(jī)和反應(yīng)釜的氧含量在線監(jiān)測(cè),實(shí)質(zhì)是氣相氧濃度監(jiān)控。它檢測(cè)的對(duì)象是設(shè)備腔體、釜頂氣相區(qū)、尾氣排放管、氮封系統(tǒng)或取樣管路中的氣體氧含量,并非液體中的溶解氧。因此,在評(píng)估熒光猝滅法時(shí),必須嚴(yán)格區(qū)分“溶解氧DO熒光傳感器”與“氣相熒光猝滅法光學(xué)氧分析儀”——兩者的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗污染能力和適用工況完全不同。
二、電化學(xué)氧分析儀
電化學(xué)氧分析儀價(jià)格相對(duì)較低,供應(yīng)成熟,使用普遍。它適合預(yù)算有限、工況相對(duì)干凈、干擾氣體較少、維護(hù)人員能夠定期更換傳感器的場(chǎng)合。
但在離心機(jī)和反應(yīng)釜場(chǎng)景中,電化學(xué)氧傳感器可能遇到幾個(gè)問題:有機(jī)溶劑蒸氣腐蝕、電解液消耗、酸堿氣體影響、電極中毒、傳感器壽命縮短。對(duì)于甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、乙酸乙酯、DMF、二氯甲烷等VOC較多的工況,如果沒有足夠強(qiáng)的預(yù)處理,后期維護(hù)量可能較大。
三、順磁氧分析儀
順磁氧分析儀利用氧氣順磁性進(jìn)行測(cè)量,不屬于消耗型傳感器,穩(wěn)定性較好,適用于一些對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行要求較高的氣體分析場(chǎng)合。
但順磁方案對(duì)樣氣壓力、流量、溫度、振動(dòng)等條件比較敏感。反應(yīng)釜相對(duì)穩(wěn)定時(shí)可以考慮,離心機(jī)周邊強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境則需要謹(jǐn)慎評(píng)估。順磁氧分析儀通常也需要較完善的預(yù)處理系統(tǒng),以保證樣氣潔凈、流量穩(wěn)定、壓力穩(wěn)定。
四、氧化鋯氧分析儀
氧化鋯氧分析儀在鍋爐、窯爐、煙氣、燃燒控制等場(chǎng)合應(yīng)用較多。但在精細(xì)化工離心機(jī)和反應(yīng)釜工況中,如果樣氣中含有高濃度有機(jī)溶劑蒸氣、烴類或還原性氣體,氧化鋯方案通常不作為優(yōu)先推薦。
原因是氧化鋯原理依賴高溫氧離子傳導(dǎo)和氧分壓差計(jì)算,還原性組分可能影響測(cè)量結(jié)果。對(duì)于含有機(jī)VOC的惰化系統(tǒng),氧化鋯容易產(chǎn)生安全判斷偏差,因此需要謹(jǐn)慎使用。
五、TDLAS激光氧分析儀
TDLAS激光氧分析儀響應(yīng)快、精度高、抗交叉干擾能力強(qiáng),適合高端工況、微量氧控制、嚴(yán)苛過程控制和預(yù)算充足的項(xiàng)目。
但TDLAS系統(tǒng)成本較高,原位式對(duì)安裝空間、光路對(duì)準(zhǔn)、窗口污染、吹掃維護(hù)有要求;抽取式則需要較好的樣氣預(yù)處理。對(duì)于很多離心機(jī)和反應(yīng)釜5%~8%VOL氧含量控制場(chǎng)景,TDLAS性能充足甚至偏高,但預(yù)算和維護(hù)條件未必最優(yōu)。
六、氣相熒光猝滅法光學(xué)氧分析儀
氣相熒光猝滅法光學(xué)氧分析儀是離心機(jī)和反應(yīng)釜氧含量在線監(jiān)測(cè)中值得重點(diǎn)考慮的技術(shù)路線。它通過氧分子對(duì)熒光材料的動(dòng)態(tài)猝滅效應(yīng)測(cè)量氧濃度,不依賴電化學(xué)反應(yīng),沒有電解液消耗問題,屬于非消耗型光學(xué)氧檢測(cè)路線。
MZD Analytik氣相熒光猝滅法光學(xué)氧分析儀適用于氣相氧含量監(jiān)測(cè),不是溶解氧傳感器。它可用于反應(yīng)釜釜頂氣相、氮封系統(tǒng)、尾氣管線、離心機(jī)腔體、惰化保護(hù)系統(tǒng)等場(chǎng)景,尤其適合含有有機(jī)VOC、高濕、腐蝕性氣體、粉塵和復(fù)雜取樣條件的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
與電化學(xué)相比,它的維護(hù)量更低,抗有機(jī)物干擾能力更適合復(fù)雜VOC場(chǎng)合;與TDLAS相比,它的系統(tǒng)成本通常更易被項(xiàng)目接受;與順磁相比,它無運(yùn)動(dòng)部件,更適合部分振動(dòng)場(chǎng)合;與氧化鋯相比,它更適合含有機(jī)溶劑蒸氣的精細(xì)化工氣相監(jiān)測(cè)。
七、選型結(jié)論
離心機(jī)和反應(yīng)釜氧分析儀選型不能只看單臺(tái)儀表價(jià)格,而應(yīng)綜合考慮工況、維護(hù)、壽命、聯(lián)鎖可靠性和全生命周期成本。
如果項(xiàng)目是普通潔凈氣體,預(yù)算有限,可考慮電化學(xué);如果項(xiàng)目要求高精度、低ppm級(jí)控制,可考慮TDLAS;如果是精細(xì)化工離心機(jī)、反應(yīng)釜、有機(jī)VOC、氮封、惰化聯(lián)鎖、5%~8%VOL氧含量控制,則建議重點(diǎn)比較MZD Analytik氣相熒光猝滅法光學(xué)氧分析儀。
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