Système de prétraitement en ligne pour la détection de gaz

I. Aperçu du système

Système de prétraitement en ligne pour la détection de gazEst le lien clé entre le point de prélèvement de gaz de connexion et l'instrument d'analyse, conçu pour éliminer les composants perturbateurs dans le gaz de l'échantillon, réguler l'état du gaz, assurer la représentativité, la stabilité et la pureté de l'échantillon de gaz entrant dans l'instrument d'analyse, garantissant ainsi la précision et La fiabilité des données de surveillance. Le système est largement utilisé dans les domaines de la surveillance de l'environnement, du contrôle des processus industriels, de la pétrochimie, de la métallurgie, de l'électricité, etc., pour différents objets de surveillance (tels que ceux de l'environnement atmosphérique).Les PM2,5Et,SO₂Et,NOxDans les gaz d'échappement industrielsCOV, poussières, gaz acides, etc.) et les exigences de l'instrument d'analyse, il est nécessaire de configurer l'unité de prétraitement correspondante.

II. Fonctions de base

1. Prélèvement et transmission des échantillons: prélèvement d'un échantillon de gaz brut à partir d'une source fixe de contamination ou de l'air ambiant au moyen d'une sonde d'échantillonnage qui utilise une ligne de prélèvement de traçage thermique ou une ligne de prélèvement normale pour acheminer l'échantillon vers un système de prétraitement. La ligne de traçage thermique empêche la condensation de gaz à haute humidité pendant le transport, évitant la perte de composants solubles dans l'eau ou la création de contamination par accumulation de liquide.

2. Filtration des particules: avec une précision différente (commedes μmLes filtres (par exemple, membrane filtrante en fibre de verre, cartouche filtrante frittée en métal, cartouche filtrante en polytétrafluoroéthylène, etc.) éliminent les particules telles que la poussière, les aérosols, etc. de l'échantillon, l'empêchant de bloquer le circuit d'air de l'instrument d'analyse, d'endommager le capteur ou d'affecter la précision de l'analyse.

3. Déshumidification/sec: lorsque l'humidité du gaz de l'échantillon est élevée, un traitement de déshumidification est nécessaire. Les méthodes couramment utilisées comprennent:

oMéthode de condensation: la température du gaz est abaissée au - dessous du point de rosée par réfrigération à semi - conducteur ou réfrigération par compresseur, permettant à l'humidité de se condenser et de se séparer à nouveau par un séparateur gaz - liquide.

oMéthode d'adsorption: utilisation de déshydratants (par exemple, gel de silice, tamis moléculaire,NafionTube) adsorbe l'humidité.NafionLe tube permet une déshumidification continue lors de la purge par passage dans un gaz sec et convient aux situations sensibles à l'humidité nécessitant une surveillance continue.

4. Régulation de la température et de la pression: une partie de l'instrument d'analyse a des exigences spécifiques pour la température et la pression de l'échantillon entrant, le système doit être équipé d'un dispositif de contrôle de la température (par exemple, chauffage et isolation, refroidissement) et d'une vanne de régulation de pression, d'un régulateur de pression pour contrôler la température et la pression du gaz de l'échantillon dans la plage de fonctionnement de l'instrument.

5. Élimination et transformation des composants: élimination sélective ou transformation des composants de l'échantillon susceptibles d'interférer avec la cible analysée. Par exemple:

oUtilisez des filtres chimiques (par exemple, le charbon actif adsorbe les perturbateurs organiques, l'adsorbant alcalin élimine les gaz acides, l'adsorbant acide élimine les gaz alcalins).

oPour certains composants difficiles à mesurer directement, il peut être nécessaire de les transformer en substances mesurables au moyen d'un dispositif de conversion catalytique (tel queNO₂Transformé enNONOuCOTransformé enCO₂).

6. Contrôle et stabilisation des flux: via le Contrôleur de Débit massique (MFC), ou le rotomètre contrôle avec précision et stabilise le débit de gaz d'échantillon entrant dans l'instrument d'analyse, assurant la répétabilité et la précision des résultats d'analyse.

7. Anti - soufflage et auto - nettoyage: pour éviter le blocage des sondes et des filtres d'échantillonnage et prolonger le cycle de maintenance du système, le système dispose généralement d'une fonction de soufflage automatique ou manuel, en utilisant de l'air pur ou un gaz inerte pour purger le chemin d'échantillonnage.

Iii. Principales unités constitutives

1. Sonde d'échantillonnage: directement inséré dans le point d'échantillonnage, la tête est généralement équipée d'un filtre primaire, le matériau est choisi en fonction de la corrosivité du gaz (par exemple, acier inoxydable, polytétrafluoroéthylène).

2. Ligne d'échantillonnage: transport de gaz d'échantillon, divisé en type de traçage thermique (avec contrôle de la température) et type de traçage non thermique, le matériau doit répondre aux exigences de compatibilité chimique et de faible adsorption.

3. Hôte de pré - traitement: filtre intégré, condenseur/Boîte pour les composants de base tels que le sécheur, le Contrôleur de température, le régulateur de pression, le Contrôleur de débit, le séparateur gaz - liquide, le convertisseur chimique, etc.

4. Unité d'alimentation en gaz: fourniture d'une source de gaz propre (par exemple air comprimé, azote) pour la rétropurge, la purge, l'entraînement de vannes pneumatiques, etc., comprenant généralement des compresseurs d'air, des unités de purification de séchage, des réservoirs de stockage de gaz, etc.

5. Unité de contrôle et d'affichage: parPLCOu la composition du système embarqué, qui permet le contrôle automatique de chaque unité de prétraitement (par exemple, la température, le débit, le cycle de soufflage inverse) et affiche les paramètres de l'état de fonctionnement du système (température, pression, débit, informations d'alarme, etc.) via un écran tactile ou un logiciel de machine de positionnement.

6. Déchets liquides/Traitement des adsorbants usés: pour les déchets liquides résultant de la déshumidification par condensation ou pour les adsorbants saturés, des mesures de collecte et de traitement conformes sont nécessaires.

Iv. Principales considérations techniques

1. Représentativité: le processus de prétraitement doit réduire autant que possible les pertes d'Analytes cibles, en veillant à ce que les échantillons traités reflètent fidèlement la composition et la concentration du gaz d'origine.

2. Efficacité élevée: chaque unité de traitement (par exemple, filtration, déshumidification, désembrouillage) doit avoir une efficacité de traitement élevée pour éliminer efficacement les perturbateurs.

3. Sélectivité: Évitez les pertes ou les effets sur l'Analyte cible tout en éliminant les perturbateurs.

4. Stabilité et fiabilité: le système doit pouvoir fonctionner de manière stable et à long terme, avec une longue durée de vie des composants, un entretien facile et un faible taux d'échec.

5. Vitesse de réponse: le temps de latence du système de prétraitement doit être le plus court possible afin de garantir une réponse rapide aux variations de concentration de gaz, en particulier pour le contrôle du processus ou la surveillance d'urgence soudaine.

6. Compatibilité: correspond aux paramètres tels que l'interface, le débit, la pression de l'instrument d'analyse ultérieur.

7. Automatisation et intelligence: avec diagnostic automatique, alarme de défaut, soufflage automatique, contrôle à distance et d'autres fonctions, réduire l'intervention humaine et améliorer l'efficacité des opérations et de la maintenance.

V. scénarios d'application et points clés de sélection

1. Surveillance automatique de la qualité de l'air ambiant: pour faire face à des conditions météorologiques complexes et changeantes, les systèmes de prétraitement doivent être axés sur la déshumidification, le dépoussiérage, la protection contre la formation de poussières et la capture efficace des contaminants à faible concentration, généralement avec un système de prétraitement en ligne fonctionnant en continu.

2. Surveillance des gaz d'échappement des sources fixes de pollution: la composition du gaz est complexe (haute température, humidité élevée, poussière élevée, corrosivité élevée), le système de prétraitement doit avoir une résistance à haute température, une résistance à la corrosion, un dépoussiérage efficace, une forte capacité de déshumidification, la sonde d'échantillonnage et la ligne doivent souvent être chauffées pour empêcher le goudron, la condensation de particules et le blocage.

3. Analyse des gaz de processus industriels: en fonction des exigences spécifiques du procédé, une réponse rapide, un contrôle du débit et de la pression de haute précision et des protocoles de prétraitement personnalisés pour des gaz de procédé spécifiques (par exemple, l'élimination de poisons catalytiques spécifiques) peuvent être nécessaires.

4. Surveillance de la qualité de l'air intérieur: généralement, les concentrations de polluants sont faibles, les conditions environnementales sont relativement douces et le système de prétraitement peut être relativement simplifié, en mettant l'accent sur le dépoussiérage et la déshumidification mineure.

Prise en compte intégrée lors du choix du type: surveillance de la nature du gaz cible (composition, concentration, humidité, température, pression, corrosivité), exigences de l'instrument d'analyse, fréquence de surveillance (en continu)/Intermittent), les conditions environnementales du site, les coûts budgétaires et les facteurs tels que la facilité d'exploitation et d'entretien, avec la validation d'essais simulés du Protocole de prétraitement si nécessaire.

Système de prétraitement en ligne pour la détection de gazLa performance détermine directement la qualité des données de surveillance, dont la conception, la sélection, l'installation et la maintenance nécessitent le strict respect des spécifications techniques et des normes pertinentes pour répondre aux besoins de précision et d'intelligence de la surveillance des gaz dans différents domaines.