氧O2监测仪

我们回访了某化工企业老客户，该企业主要生产四甲基哌啶酮（受阻胺光稳定剂的重要中间体和制药中间体），在生产过程中，物料进入反应釜后，在高温中通入氢气聚合反应。由于加氢工艺是危险的化工生产工艺，因此反应釜的安全隐患问题需要格外重视。其中氮气置换是的步骤，氮气置换需要反复多次进行，同时使用氧含量分析仪对反应釜中的氧气含量进行测量，并根据检测的氧含量值继续将反应釜及管道内的氧气置换到低于爆炸极限以下。

根据原理有电化学、氧化锆、激光式等几种，实际选择时要根据不同的使用场景，对分析仪的测量范围和精度综合考虑，才能选出适合当前工况的，的产品。
在宁夏某石化厂PSA装置由于生产工艺特点，存在负压操作，如果吸附塔管线法兰或阀门填料泄露，易将空气吸入到工艺管线中，形成爆炸性气体。该企业为了解决这类风险，在混合罐后安装一台氧含量分析仪。当时，装置没有停工检修计划，而在车间提前预留了采样接口，因此，选用了旁路式激光氧含量分析仪。将氧含量检测信号送至装置DCS系统，当氧气含量大于4%，DCS系统会及时报警，提醒工作人员及时处理相应的异常。

近日，云南某化工企业氨系统管道设备正在进行检修，检修之后会使用氮气对管道中的空气进行置换，然后抽真空，再用气氨进行置换，同时需要严格控制氧气含量小于等于0.5%来确保设备的安全。由于在通入气氨之前，进行过抽真空，所以系统中只存在少量的氮气和氧气，当通入气氨后，系统中气氨含量会迅速上升，氮气和氧气含量就会迅速下降。因此，氨系统置换分析的关键就是测量高浓度气氨中的氧气含量。

该企业之前采用的是烟斗法，就是用烟斗型氨测定仪测量气氨含量，将残余气体视为空气计算氧含量。但近年来为了确保工艺安全，在用气氨置换前先用氮气进行置换，因此该方法所测量的氧气含量偏高，已经不适用。

该企业为了提高转炉煤气回收量和煤气回收的安全性，降低排放，保障9万立方米煤气柜和电除尘设备的安全，需要在总管上安装一套氧含量分析仪，增加安全系数，建立两级安全设置，在煤气回收过程中能实时在线监测总管道中的氧气含量，当总管中的氧含量超过1%时，立即停止煤气回收，确保回收煤气柜的安全。
新增的氧含量分析系统需要对煤气回收总管中的氧含量进行连续、实时在线监测和分析，为反映煤气工况和工艺控制提供准确的数据，总管道煤气氧含量分析输出的氧含量信号参与控制，根据上述工况要求，选用激光氧气分析仪比较合适，该分析仪针对各种尾气、反应釜、过程气中的氧气含量检测分析，具有灵敏度高、响应速度快、不受背景气体干扰、不受粉尘干扰、非接触式测量等特点，为实时准确地反映总管中的氧气变化提供可靠数据。

激光氧分析仪采用可调谐半导体激光光谱吸收技术，通过分析激光被气体分子的选择性吸收来获得氧气的浓度，并将检测到的气体含量以4-20mA的电流信号提供给用户，用于实现系统工艺自动控制。该仪表具有灵敏度高、响应速度快、不受背景气体干扰、非接触式测量等特点，为实时准确地反映氧气变化提供了可靠，并且能够在各种高温、高粉尘、高腐蚀等恶劣的环境下进行现场在线的氧气浓度测量。

目前氧含量分析仪主要有激光氧含量分析仪、电化学氧分析仪、氧化锆分析仪三种主要类型。由于肟化反应具有腐蚀性强、反应温度低、需要实时在线监测等特点，而激光氧含量分析仪具有灵敏度高、精度高、响应速度快、不受背景气体干扰、耐腐蚀的特点，因此，激光氧含量分析仪更加适合肟化反应工艺中氧含量的监测。实际使用证明，激光氧含量分析仪在肟化尾气氧气含量测量中的效果非常好，对己内酰胺的安全生产具有十分重要的意义。

在过去，电厂所关注的问题是系统的连续稳定运行，并达到国家污染排放的指标，对提高锅炉的燃烧效率和电厂的运行效益并没有重视，也没有实际的改进措施和有效的方法。对循环流化床固有的优势如炉中除硫等都没有得到充分的体现。电厂的环保控制基本采用分阶段的方式，很少考虑未来更加严格和广泛的环保标准。现如今，很多企业考虑从提高燃烧效率着手提升运行效益，在此过程中，发现了一种能将燃烧效率和污染控制结合起来的方法。
电厂的控制主要以燃烧效率和排放物处理两个方面，在这两个过程中都需要对过程气体进行在线监测，需要监测的位置较多，例如过滤器处、锅炉、省煤机处、脱硝前、脱硫前、脱硫后等位置，此外，还需监测多种气体，例如氧气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等。除了要求多气体检测、快速实时在线检测等，气体检测仪器还需要适应在恶劣环境中运行且具有很高的稳定性和可靠性，投入的成本也是考虑因素之一。
目前，大部分企业选用了激光在线气体分析仪应用于电厂控制系统中，因其能够检测电厂控制中的所有气体，且精度高、稳定性好，不受粉尘干扰，不受背景气体干扰，能够在各种恶劣的工业环境中长期稳定运行，并将检测到的气体含量以4-20mA的电流信号提供给用户，用于实现电厂控制系统自动控制。
在电力行业中，激光在线气体分析仪的使用能不断优化燃烧过程，还能降低污染的排放，在一些发电厂，安装了以激光在线气体分析仪为核心的烟气分析系统后，采用闭环燃烧优化控制技术，使燃烧效率提高了5%，给企业带来了很高的经济效益，在几个月内收回了设备的投资。除此之外，在石油化工、煤炭、生物制药、冶金等行业也得到了广泛应用，给企业带来了显著的经济效益和环保效益，包括降低生产能耗、提高产品质量和生产效率、减少环境污染并提高了生产安全。

在煤粉制备系统中，当氧气浓度低于某一极限值时，无论粉尘浓度多大，粉尘云均不会发生爆炸，该值称为粉尘的极限氧含量。在实际应用中，企业需要使用氧含量分析仪对工艺中的氧气浓度进行实时在线监测，通过检测出的氧浓度值判断是否进行惰化来降低氧气浓度。
降低氧气浓度会使粉尘的爆炸压力和爆炸压力上升速率下降，减少爆炸的猛烈程度，在进行抗爆容器设计、爆炸泄压设计或爆炸抑制设计中降低对爆炸防护系统的要求。降低氧气浓度还会增大粉尘云的着火温度、点燃能量和爆炸下限，使得粉尘云发生点燃的能力降低。