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气相色谱仪在氨合成工艺中的应用
时间:2016-10-22 点击次数:1110

气相色谱仪在氨合成工艺中的应用

在氨合成工艺中使用了双通道在线气相色谱仪,合成塔的进口和出口各一个取样点,分析周期为3min,分析的组分为:氢气、氮气、氩气、甲烷和氨。
【仪器原理】色谱法中存在两相:一是固定不变的相称为固定相,在线气相色谱仪的色谱柱内所装的填料就是固定相,另一相是流过色谱柱的气体称为流动相,色谱的分离原理就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的,使用外力使含有样品的气体流动相通过色谱柱内与气体流动相互不相溶的填料表面,当混合气体流经填料时,混合气体中的各种组分与填料发生相互作用,由于混合气体中各种组分在性质和结构上的差异,与填料之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移
动,混合气体在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由色谱柱中流出,顺序通过检测器后将各组分检测并记录,实现气体混合物中各组分的分离与检测。
【组成部分】1.载气
载气就是上面提到的流动相,它的主要作用是把样品(合成气)输送到色谱柱和检测器中,由于所测气体组分有五种:氢气、氮气、氩气、甲烷和氨,并且其中含有两种惰性气体氮气和氩气,所以一种载气无法实
现对合成气各种组分的检测。氨合成色谱仪的载气为99.999%的氢气和氮气两种。
2.减压阀
合成塔的进出口压力基本是12M P a左右,进色谱仪的压力要求0.1MPa,所以对减压阀的要求比较高。
3.色谱柱
色谱柱的作用是把混合物分离成单一组分的顺序排列。氨合成双通道在线气相色谱仪的色谱柱用不锈钢管内填充填料(固定相)构成,管子成螺旋形,柱管内径为1.5mm,长度为1.5m。
4.恒温箱
为了保证色谱柱和检测器的工作温度恒定,色谱柱和检测器都在恒温箱内,采用空气浴加热器保持温度的恒定。
5.检测器
用来检测柱后流出的组分,并以电流信号的形式显示出来。
6.50阀
50阀即样品阀,是一个两位十通阀。它是专门为气态样品所设计的,由M a x u m Ⅱ电子机箱内的电磁阀
控制模块来控制。
7.电气单元
包括系统控制器( S Y S C O N ) 、电子传感器(S N E)、检测器模块(D P M)、电源输入控制模块
(P E C M)、固态继电器模块(S S R)、电磁阀控制模块(S V C M)、电子压力控制模块(E P C M)、配线板(W D B)以及电源系统模块(P S M)。其中系统控制器(SYSCON)内包含了I/O和通信系统。
【维护保养】
气相色谱仪作为氨合成工艺的重要在线分析仪表,在优化控制、控制产品质量方面起着非常重要的作
用,一旦出现问题,将直接影响工艺人员的操作。因此,日常维护十分重要。
1)保证载气压力不低于0.4M P a,气瓶压力低于1.5MPa时要对其进行更换。
2)色谱分析小屋内的温度保持在20℃左右,使电气单元的硬件及显示屏处于一个良好的运行环境,延长
其使用寿命。
3)保证小屋内的卫生清洁,利用检修机会用仪表空气或氮气对仪器内部的灰尘进行吹扫,仔细观察电路
板的使用情况,对电路板上沾染有机物的电子元件和印制电路用脱脂棉蘸取酒精小心擦拭。
4)当系统停车时,将色谱仪打到停止模式。
5)投用分析仪时,进气流量要与标定时的进气流量一致。

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