在化肥廠合成氨工藝生產(chǎn)過程中，需要使用煤炭為原料生產(chǎn)水煤氣，安裝使用化肥廠造氣爐激光氧分析儀就是為了防止過量的氧氣造成爆炸事故，使用水煤氣氧含量檢測儀是要檢測并控制氫氣、一氧化碳等可燃易爆氣體中的氧氣濃度含量處于安全限值內(nèi)。
在整個化肥生產(chǎn)制造工藝中，最主要同時也是最重要的工序之一就是造氣了，造氣工序是指使用煤來生產(chǎn)制造水煤氣的工藝，其主要氣體成分有二氧化碳CO2、一氧化碳CO、氫氣H2、氮氣N2，通過造氣工序主要是需要獲得合成氨所需的原料氣體。另外，除了煤造氣之外，還存在天然氣造氣、生物造氣等工藝，不過都是為了后續(xù)的合成氨提供相應(yīng)的原料氣體。
水煤氣中氧含量高有何危害？
1、進入變換工段與觸媒進行氧化還原反應(yīng)，一個體積的氧氣消耗兩個體積的有效成分，導(dǎo)致原料的消耗上升；
2、氧與變換觸媒化學(xué)反應(yīng)放出大量的熱量，變換處理不及時將會燒壞觸媒，為了控制觸媒層溫度必須加大蒸汽量，不僅浪費蒸汽，而且導(dǎo)致低變觸媒返硫化，影響變換觸媒活性；
3、半水煤氣中氧含量達到一定值后，會形成爆炸性氣體，直接威脅安全生產(chǎn)。所以，半水煤氣中的氧是十分有害的氣體。
化肥廠造氣工序產(chǎn)生的水煤氣中主要氣體成分是一氧化碳CO和氫氣H2，其組成大致含量占比為：CO2二氧化碳5%、H2氫氣50%，CO一氧化碳40%，N2氮氣5%。由于一氧化碳和氫氣都屬于可燃易爆氣體，如果水煤氣中有充足的氧氣存在時，就有導(dǎo)致爆炸發(fā)生的風(fēng)險。一般要求將水煤氣中的氧氣濃度含量控制在體積比0.5%之內(nèi)，實時對其進行監(jiān)測，在水煤氣中的氧氣濃度達到1%體積占比時，應(yīng)進行斷電停車，以防發(fā)生爆炸事故。
2022年07月，史丹利化肥定西有限公司與西安贏潤環(huán)保科技集團有限公司就水煤氣氧氣濃度監(jiān)測控制系統(tǒng)達成重要合作關(guān)系，以ERUN-QZ9100S在線式激光氧氣分析儀作為現(xiàn)場監(jiān)測儀表部分、以造氣爐管道啟動切斷閥為現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)部分、以西門子PLC工控機為控制中心部分組成，從而可以實現(xiàn)化肥廠造氣爐水煤氣中氧含量濃度實時在線監(jiān)測分析的功能，以及氧含量超標(biāo)自動聯(lián)鎖控制切斷閥門及電源進行停車，防止發(fā)生爆炸的目的。
激光氧分析儀技術(shù)參數(shù)：
產(chǎn)品型號：ERUN-QZ9100S
檢測氣體：氧氣O2
量程范圍：0-5%VOL，可選0-25%VOL
方法原理：TDLAS可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)
分 辨 率：0.01%VOL或0.001%VOL
線 性 度：≤±1%F.S.
重 復(fù) 性：≤±1%F.S.
檢測方式：原位式，或抽取式
響應(yīng)速度：≤2秒
工作電源：24 V DC
數(shù)據(jù)傳輸：4-20mA，可選RS485
吹掃功能：原位式0.3-0.8MPa氮氣吹掃
防護功能：IP65級防水防塵
防爆功能：Ex d ⅡC T6 Gb級防爆
不同于其他原理的氧氣檢測分析儀器，基于TDLAS可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的激光氧含量分析儀不需要任何預(yù)處理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)原位安裝檢測，由于是光學(xué)設(shè)計，不受水煤氣中煤粉塵、焦油和水蒸氣的影響，在線測量達到秒級響應(yīng)速度，具有國家防爆電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測合格證書，可安全放心使用。另外，搭配0.3~0.8MPa氮氣吹掃裝置，可以達到免維護的目的，長期使用也不會擔(dān)心焦油、粉塵堵塞儀器。
以上就是關(guān)于化肥廠造氣爐激光氧分析儀的相關(guān)介紹，其實對于水煤氣中氧氣濃度含量超標(biāo)的原因有很多，在使用水煤氣氧含量檢測儀測得到氧氣濃度超標(biāo)時，應(yīng)對可能造成的氧氣濃度過高的原因進行分析并采取相應(yīng)的預(yù)防處理措施。總結(jié)一下主要是有上吹加氮閥或下吹加氮閥關(guān)閉不到位使得空氣進入、爐內(nèi)溫度低氧氣反應(yīng)不充分、燃料層太薄或吹風(fēng)強度大造成的氧氣反應(yīng)不充分以及吹風(fēng)閥或下行閥關(guān)閉不到位導(dǎo)致的空氣進入等原因。
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