淺談奧氏氣體分析儀氣體分析方法的適用性

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淺談奧氏氣體分析儀氣體分析方法的適用性

史銀霞張永趙林濤

(河南心連心化肥有限公司河南新鄉453731)

奧氏氣體分析儀是手動分析氣體中CO2，O2，CO，CH4，H2及N2等組分的一種重要分析儀器，主要由梳形管、量氣筒、吸收瓶、水準瓶、燃燒瓶、爆炸瓶以及火花發生器等組成，可根據分析項目的需要，選用不同的分析部件。

從分析方式上，可分為爆炸法和燃燒法。根據被測定氣體成分的化學特性，分別采用不同的氣體吸收劑，充分吸收或加入部分空氣，使其爆炸或燃燒，根據被測氣體吸收和爆炸或燃燒前后的體積變化，計算出各組分的含量。

1爆炸法測定氣體組分

爆炸法主要用于可燃氣成分含量較大的氣體，河南心連心化肥有限公司(以下簡稱心連心公司)主要是測定半水煤氣、合成的新鮮氣及循環氣，此3類氣體不能用燃燒法，因其可燃氣成分較高，若用燃燒法，易使氣體沖出或爆炸，存在安全隱患。

1.1　三元全分析法的適用性

(1) 儀器部件由雙球式量氣管、火花發生器、爆炸瓶、梳形管、水準瓶及吸收瓶組成。

(2) 此法分析的氣體成分較全，也能分析CH4含量，但費時稍長，且計算方法較繁瑣，適用于不要求快速得出分析數據的半水煤氣，或者φ(CO2+O2)≤40%且可燃氣含量較高的氣體。

1.2　二元全分析法的適用性

(1) 儀器部件由雙球式量氣管、火花發生器、爆炸瓶、梳形管、水準瓶及吸收瓶組成。需特別說明的是此方法需要用氨性氯化亞銅溶液。

(2) 此法分析的氣體成分較全，但氨性氯化亞銅溶液吸收CO所耗時間較長，適用于不要求快速得出分析數據的半水煤氣，或者φ(CO2+O2)≤40%且可燃氣含量較高的氣體。

1.3　二元除CH4分析法的適用性

因氨性氯化亞銅溶液吸收CO反應較慢，化工生產中對瞬時數據分析時間不宜過長，且半水煤氣中CH4含量較小，故一般分析時可忽略。

(1) 儀器部件由雙球式量氣管、火花發生器、爆炸瓶、梳形管、水準瓶及吸收瓶組成。

(2) 此法分析的氣體成分將CH4忽略，適用于要求快速得出分析數據的半水煤氣，或者φ(CO2+O2)≤40%且可燃氣含量較高的氣體。心連心公司目前就是采用此法來分析半水煤氣，但半水煤氣中含有少量的CH4，此CH4含量燃燒后在CO計算公式中體現，但CO的計算公式不代表CO與CH4含量的總和，因為CO和CH4燃燒的體積消減量與CO2生成量是不相等的。

1.4　二元除CO2，O2及CO分析法的適用性

(1) 儀器部件由雙球式量氣管、火花發生器、爆炸瓶、梳形管、水準瓶及吸收瓶組成。

(2) 此法測定出的氣體組分為除氨后的百分含量，與各組分實際在氣體中的百分含量仍存在一定的差別。

(3) 此法僅適用于不含有CO2，O2及CO的氣體。心連心公司主要采用此法來測定合成循環氣及新鮮氣的氣體組分。

2燃燒法測定氣體組分

燃燒法主要用于可燃氣成分含量較少的氣體，一般是測定空氣中可燃氣或置換后的管道內可燃氣含量。此類氣體若用爆炸法分析不會爆炸，可燃氣含量測定不出來，不能較準確地得出氣體中的可燃氣含量。

2.1　可燃氣組分主要為CO，H2及CH4

(1) 儀器部件由直通式量氣管、調壓器、燃燒瓶、梳形管、水準瓶及吸收瓶組成。

(2) 此法分析耗時較長(約30 min)，主要原因是氨性氯化亞銅吸收CO的速度較慢，好處是容易計算全組分，且誤差較小。主要適用于不確定氣體組分的氣體測定，心連心公司不確定組分的氣體測定一般首選此法。

2.2　可燃氣組分主要為CO和H2

此法分析起來較為簡單，耗時較少。但在心連心公司運用很少，心連心公司采用更為簡單的分析方法：空氣中可燃氣體的分析，取100 mL空氣直接燃燒后讀數即為可燃氣的含量；設備及管線內的置換氣分析，取50 mL或更少比例的氣體，然后加入相應的空氣(空氣量和樣氣量之和為100 mL)，通入燃燒瓶中燃燒，燃燒的讀數乘以樣氣的稀釋倍數即可。此種方法雖誤差較大，但因所含可燃氣含量較少，亦能代表相對含量。

3結語

(1) 在現有條件下，可根據不同的氣體成分選擇不同的分析方法；同時，不同的分析方法亦適用不同的氣體，故數據要求嚴格的程度不同時，采用的分析方法亦不同。

(2) 奧氏氣體分析儀的缺點也很突出，雖一次投入成本低，但長期運行成本高，除去分析人員的成本，每年玻璃儀器購買費用也高。其只能單一地逐個分析氣體成分，分析費時、操作繁瑣，且是瞬時數據，不能連續測定氣體成分。

(3) 隨著科技的發展，奧氏氣體分析儀已不能滿足分析的需求，手動比對氣相色譜儀遠遠高于其分析精度。因此，從手動分析的精度及節時上，奧氏氣體分析儀將逐步被氣相色譜儀取代，從對數據要求的連續性來看，全自動在線檢測儀已逐步登上舞臺。

(收稿日期2015- 07- 20)