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密闭电石炉中炉气在线检测分析的必要性

发布日期:2015-04-02点击次数:658

电石是重要的工业原料,可以取代石油用于生产聚氯乙烯。受国际市场石油价格不断攀升和国内市场对聚氯乙烯需求快速增长的影响,近年来我国电石行业快速扩张,低水平重复建设和盲目发展导致行业结构不合理、产能严重过剩。
2010年,电石行业还将面临更大力度的宏观调控措施。不久前,国家发展改革委员会、工业和信息化部等部门发布了“抑制部分行业产能过剩和重复建设,引导产业持续健康发展"有关通知,未来几年电石项目可能面临禁批境遇。因此,淘汰落后产能和避免重复建设以及加大环保治理也将是影响电石市场的主要因素之一。
与国外先进水平相比,国内电石行业的技术装备水平仍有提高空间。相对于内燃炉,密闭式电石炉在能源消耗、污染排放、生产成本、自动化程度等方面都具有明显的优势。但由于使用安全等多方面的问题,密闭式电石炉在国内的推广较慢。我国密闭式电石炉产能在总产能中所占的比例仍然偏低。
事实证明推广电石炉炉气分析系统在密闭式电石炉中的应用可促进生产企业节约生产成本,保障电石炉的安全运行,从而有利于大型密闭炉的推广并加快内燃式电石炉改造进度,是我国电石行业优化产业结构、提升技术装备水平、完成节能减排任务的重要举措之一。
电石炉炉气分析系统的应用可提高密闭式电石炉的尾气回收利用效率,达到节能降耗以及减排等目标。电石炉气的主要成分是一氧化碳,约 70%左右或更高,另还含有二氧化碳、氢气、甲烷和氧气等。内燃式电石炉产生的 CO无法综合利用,只能燃烧后排放,造成了能源的大量浪费,同时也加剧了 CO 2温室气体的排放。密闭式电石炉尾气回收后可以用作锅炉燃料或用于气烧石灰窑生产石灰。炉气分析系统在实际应用中,如果只检测 CO往往会造成测试值比实际值偏低的结果,因而必须充分考虑电石炉气中 H 2和 CH 4对热值的贡献。TR-9700型炉气分析系统可同时实现对 CO、CO 2、CH 4、H 2、O 2的测量,并输出炉气的实际热值。从而提高炉气的综合利用回收效率,指导燃烧测控,对生产企业实现节能减排的指标具有重要的指导作用。
密闭式电石炉每生产 1吨电石,可供利用的 CO气体折合标煤约 160公斤。如果企业生产规模较大,还可以利用 CO生产多种化工产品,如甲酸钠或甲醇等,又可达到减排 680公斤 CO 2的效果。TR-9700型电石炉气分析系统采用先进的非分光红外原理测试 CO浓度,可有效排除了气体间的交叉干扰,测试精度高达 1%,有利于指导企业节约成本,提高炉气利用率,实现节能减排指标。
电石炉炉气分析系统的应用可监控因漏水造成的 H 2浓度上升,实现对密闭式电石炉运行安全的监控。密闭式电石炉的安全运行问题是生产企业必须考虑的问题,也是近年来密闭电石推广过慢的主要原因之一。密闭式电石炉因为需要降温,电石炉的二层炉盖、水冷套、底部环、接触元件等均为通水设备,安全隐患较多。水冷部件常常由于密封不过关或老化,出现漏水现象。密闭电石炉漏水不易发现,而且水蒸气难以排放,容易在炉内高温分解成氢气,浓度过高时就会酿成爆炸事故。TR-9700型电石炉气分析系统采用了热导原理测试炉气中的 H 2浓度,对炉体漏水进行实时监控。
热导传感器用于测量多种混合气体时,必然要考虑到炉气中其他气体的影响因素。不同气体的热导系数差异较大,影响也就不同。

常见气体的热导系数如下表所示:
气体类型热导系数分子量
K(0o C) mW/Km K(25o C) mW/Km M Kg/kmol
CO2 14 16.4 44.0
CH4 30 34 16.0
H2 174 180 2.0
O2 25 26.2 32.0
N2 24 26.0 28.8
CO 23 25.8 28


从上表可以看出,炉气主要成分中 CO、O 2与背景气 N 2的热导系数相当,对 H 2的测量结果影响不大,但是 CO2、 CH4对 H 2测量影响明显。通过理论分析及实验表明,如果气体成分中含有 CO 2,会使 H 2的测量读数偏低;如果气体成分中含有 CH 4,会使 H 2的测量读数偏高。因此为了得到准确的 H 2含量,应对 H 2浓度进行 CO2、 CH4的浓度校正。TR-9700型电石炉气分析系统对炉气的各气体成分进行分析,并将各种气体的相互影响进行了修正和补偿,消除炉气中其他成分对 H 2的影响,保证 H 2测量值的准确性,保障对密闭电石炉安全运行的有效实时监控。另外由于热导传感器的基本原理是通过对气体流动带走的热量进行换算,如果采用直接流通式的热导检测池,很难控制气流,流量大小直接影响 H 2的读数;TR-9700型电石炉气分析系统流量在 0.3―1.5L/min的范围内变化对热导的测量没有影响,减少了因流量波动造成的误报警,可避免停炉检修的损失,也保障了密闭电石炉的安全连续运行。
目前国内生产的大型密闭电石炉的密封性能、运行可靠性都有了很大提高。TR-9700型电石炉气分析系统的运行经验表明,将测试数据显示到操作仪表盘上,并和计算机报警系统连接,完全可以保证生产运行中的安全。在安全运行的前提下,利用实时热值数据,可提高净化和回收系统效率,提高尾气回收利用率,从而实现节能减排目标,降低企业生产成本,提高电石市场竞争力。电石炉气分析系统的运用推广有利于加快密闭电石炉的普及,促进淘汰落后产能,实现产业持续健康发展。

TR-9700型炉气分析系统是西安聚能仪器有限公司专门针对电石炉行业设计、制作的新型气体在线分析系统,能帮助企业在电石生产中指导工艺和安全监测。由此可见这套系统还是必要地!

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