8600电石尾气在线分析系统

电石炉气体分析仪一种安全可靠、取样真实、响应快、分析精度高的密闭电石炉尾气分析系统设计方案。

前言：电石(CaC2)是基本的有机化工原料，曾被誉为有机合成之母。由它制得的乙炔气可代替石油制品生产醋酸、醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙炔炭墨等一系列数千种有机产品的气体原料。电石化工作为煤化工的一个分支，一方面是具有生命力的产业，另一方面又是高耗能、高污染的产业。电石生产中，电石炉排放的烟气是污染源。为了加强环境保护治理和实现能源回收利用、降低生产成本、提高企业和社会效益，按照国家发改委2007 年70 号文件《电石行业准入条件》(2007 年修订)的意见。新建电石炉须符合以下4 个要求：(1)建设大型密闭式电石炉;(2)单台炉容量25000KVA 以上;(3)初始总容量100000KVA;(4)电石炉气须综合利用。电石炉气的净化和利用在国内外都是难题，要充分、安全、有效地利用电石炉气，就须对电石炉尾气进行有效的监测。电石炉尾气分析方法主要有三种：手工(奥氏气体仪)分析、色谱仪分析、在线分析。本文仅就密闭式电石炉气的在线监测进行简要分析，对电石炉尾气分析系统的设计进行简要介绍。希望能抛砖引玉，从而实现在新建电石炉和老的电石炉改造后的尾气得到充分利用，进而实现环境保护、劳动保护以及实现能源回收利用、降低生产成本、提高企业和社会经济效益。1. 炉气的特性

生产过程中的密闭电石炉内,通电后生成产品的主要反应式如(1)所示：

1.1 炉气量： 电石;

1.2 温度：正常400--800℃，(瞬时)1000℃。

1.3 炉气的组分(一般)

1.4 粉尘含量及组分

粉尘含量：

2. 炉气的特点

密闭电石炉尾气有以下特点：

(1)电石炉尾气出炉温度高且不稳定;

(2) 炉气量波动而不平稳，尾气中一氧化碳浓度高，约含74—85%，且温度高，属于易燃易爆的气体;

(3)尾气粉尘含量大且粒径小，5～10μm的约占粉尘40%，大于40μm的不足11%，高达150g/Nm3的烟尘使得尾气的回收很不利;

(4)尾气有一定的热值约2300—2600 Kcal/Nm3;

(5)尾气中含有微量的焦油，析出后和粉尘粘连，给低温除尘带来不便。

3. 密闭电石炉尾气分析系列一般分析系统从结构上可分为三大部分，即取样系统，预处理系统，分析系统。根据炉气的以上特点，西安聚能仪器有限公司经过多年经验积累，将该分析系统从功能上划分为如图1所示的几部分，据此设计制造的成套系统，在新建大型密闭电石炉(5万t)以及老的电石炉改造的应用中都取得了很好的运用效果。

以下简要介绍该分析系统的设计

3.1 取样点的选取

取样点的选取应该满足以下要求：能真实、及时地反映用户所关注的炉况参数;取样的点温度、压力、流量比较稳定;粉尘、焦油量尽可能小。如果取样点选取不当将给后续系统带来额外负担，甚至不能真实地反映出需要的炉况参数。

3.2 取样系统的设计

取样系统是整个分析系统的一道关口，它是否成功，将直接导致整个分析系统的成败。电石炉尾气取样点的温度大约在200-300℃，相对压力为微正压到微负压之间，由于炉气的特殊性，取样系统须具有对样品组分进行初步的物理分离，将采样探头周围的固体颗粒从气态流体中分离出去，因此取样系统不仅要有探针(取样管)，还要有过滤系统、探头清扫系统等，此外，还应具有便于维护的结构。西安聚能仪器公司自主研发的取样探头能将大于0.3μm粉尘的99%滤出。采用PP1190取样探头，再配以程控自动吹扫装置，即可担此重任。

3.3 预处理系统的设计

预处理系统主要完成从取样系统输送过来的气样进行安全、及时、有效地处理，以满足仪器分析系统的使用条件。首先传输管路的设计须满足空气动力学的要求，使样气流路畅通无阻;接下来是将样气进行除尘、除焦油、调压、除水、稳流等一系列连惯处理。使处理后的样品气干燥、清洁，以便进入仪器分析系统中的关键组分得以准确分析。从而为电石的生产安全以及炉气的有效利用提供科学的依据。

除尘系统包括过滤、清扫、再过滤等，防止管路阻塞;脱焦除油系统包括控温、洗出、吸附等，有利于管路畅通，保护分析设备;除水系统包括汽水分离、冷凝、雾捕集、气水分离、干燥过滤等，保护分析仪，保证测试准确;压力调整系统包括泵、调节阀、快速回路等，以保证仪器正常工作条件。可编程控制(PLC)系统，主要包括PLC、程序软件、执行机构、人机界面等，主要用于对取样预处理系统实现自动控制，出现异常情况时报警。