氣相色譜儀在氨合成工藝中的應用

氣相色譜儀在氨合成工藝中的應用

在氨合成工藝中使用了雙通道在線氣相色譜儀，合成塔的進口和出口各一個取樣點，分析周期為3min，分析的組分為：氫氣、氮氣、氬氣、甲烷和氨。
【儀器原理】色譜法中存在兩相：一是固定不變的相稱為固定相，在線氣相色譜儀的色譜柱內所裝的填料就是固定相，另一相是流過色譜柱的氣體稱為流動相，色譜的分離原理就是利用待分離的各種物質在兩相中的分配系數、吸附能力等親和能力的不同來進行分離的，使用外力使含有樣品的氣體流動相通過色譜柱內與氣體流動相互不相溶的填料表面，當混合氣體流經填料時，混合氣體中的各種組分與填料發生相互作用，由于混合氣體中各種組分在性質和結構上的差異，與填料之間產生的作用力的大小、強弱不同，隨著流動相的移
動，混合氣體在兩相間經過反復多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時間不同，從而按一定次序由色譜柱中流出，順序通過檢測器后將各組分檢測并記錄，實現氣體混合物中各組分的分離與檢測。
【組成部分】1.載氣
載氣就是上面提到的流動相，它的主要作用是把樣品（合成氣）輸送到色譜柱和檢測器中，由于所測氣體組分有五種：氫氣、氮氣、氬氣、甲烷和氨，并且其中含有兩種惰性氣體氮氣和氬氣，所以一種載氣無法實
現對合成氣各種組分的檢測。氨合成色譜儀的載氣為99.999%的氫氣和氮氣兩種。
2.減壓閥
合成塔的進出口壓力基本是12M P a左右，進色譜儀的壓力要求0.1MPa，所以對減壓閥的要求比較高。
3.色譜柱
色譜柱的作用是把混合物分離成單一組分的順序排列。氨合成雙通道在線氣相色譜儀的色譜柱用不銹鋼管內填充填料（固定相）構成，管子成螺旋形，柱管內徑為1.5mm，長度為1.5m。
4.恒溫箱
為了保證色譜柱和檢測器的工作溫度恒定，色譜柱和檢測器都在恒溫箱內，采用空氣浴加熱器保持溫度的恒定。
5.檢測器
用來檢測柱后流出的組分，并以電流信號的形式顯示出來。
6.50閥
50閥即樣品閥，是一個兩位十通閥。它是專門為氣態樣品所設計的，由M a x u m Ⅱ電子機箱內的電磁閥
控制模塊來控制。
7.電氣單元
包括系統控制器（ S Y S C O N ） 、電子傳感器（S N E）、檢測器模塊（D P M）、電源輸入控制模塊
（P E C M）、固態繼電器模塊（S S R）、電磁閥控制模塊（S V C M）、電子壓力控制模塊（E P C M）、配線板（W D B）以及電源系統模塊（P S M）。其中系統控制器（SYSCON）內包含了I/O和通信系統。
【維護保養】
氣相色譜儀作為氨合成工藝的重要在線分析儀表，在優化控制、控制產品質量方面起著非常重要的作
用，一旦出現問題，將直接影響工藝人員的操作。因此，日常維護十分重要。
1）保證載氣壓力不低于0.4M P a，氣瓶壓力低于1.5MPa時要對其進行更換。
2）色譜分析小屋內的溫度保持在20℃左右，使電氣單元的硬件及顯示屏處于一個良好的運行環境，延長
其使用壽命。
3）保證小屋內的衛生清潔，利用檢修機會用儀表空氣或氮氣對儀器內部的灰塵進行吹掃，仔細觀察電路
板的使用情況，對電路板上沾染有機物的電子元件和印制電路用脫脂棉蘸取酒精小心擦拭。
4）當系統停車時，將色譜儀打到停止模式。
5）投用分析儀時，進氣流量要與標定時的進氣流量一致。