在化肥廠合成氨工藝生產(chǎn)過程中,需要使用煤炭為原料生產(chǎn)水煤氣,化肥廠造氣爐安裝使用O2傳感器就是為了防止過量的氧氣造成爆炸事故,使用水煤氣氧含量傳感器是要檢測并控制氫氣、一氧化碳等可燃易爆氣體中的氧氣濃度含量處于安全限值內(nèi)。
在整個(gè)化肥生產(chǎn)制造工藝中,最主要同時(shí)也是最重要的工序之一就是造氣了,造氣工序是指使用煤來生產(chǎn)制造水煤氣的工藝,其主要?dú)怏w成分有二氧化碳CO2、一氧化碳CO、氫氣H2、氮?dú)釴2,通過造氣工序主要是需要獲得合成氨所需的原料氣體。另外,除了煤造氣之外,還存在天然氣造氣、生物造氣等工藝,不過都是為了后續(xù)的合成氨提供相應(yīng)的原料氣體。
水煤氣中氧含量高有何危害?
1、進(jìn)入變換工段與觸媒進(jìn)行氧化還原反應(yīng),一個(gè)體積的氧氣消耗兩個(gè)體積的有效成分,導(dǎo)致原料的消耗上升;
2、氧與變換觸媒化學(xué)反應(yīng)放出大量的熱量,變換處理不及時(shí)將會(huì)燒壞觸媒,為了控制觸媒層溫度必須加大蒸汽量,不僅浪費(fèi)蒸汽,而且導(dǎo)致低變觸媒返硫化,影響變換觸媒活性;
3、半水煤氣中氧含量達(dá)到一定值后,會(huì)形成爆炸性氣體,直接威脅安全生產(chǎn)。所以,半水煤氣中的氧是十分有害的氣體。
化肥廠造氣工序產(chǎn)生的水煤氣中主要?dú)怏w成分是一氧化碳CO和氫氣H2,其組成大致含量占比為:CO2二氧化碳5%、H2氫氣50%,CO一氧化碳40%,N2氮?dú)?%。由于一氧化碳和氫氣都屬于可燃易爆氣體,如果水煤氣中有充足的氧氣存在時(shí),就有導(dǎo)致爆炸發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。一般要求將水煤氣中的氧氣濃度含量控制在體積比0.5%之內(nèi),實(shí)時(shí)對其進(jìn)行監(jiān)測,在水煤氣中的氧氣濃度達(dá)到1%體積占比時(shí),應(yīng)進(jìn)行斷電停車,以防發(fā)生爆炸事故。
水煤氣氧氣濃度監(jiān)測控制系統(tǒng)中以氧氣傳感器作為現(xiàn)場監(jiān)測儀表部分、以造氣爐管道啟動(dòng)切斷閥為現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分、以PLC工控機(jī)為控制中心部分組成,從而可以實(shí)現(xiàn)化肥廠造氣爐水煤氣中氧含量濃度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測分析的功能,以及氧含量超標(biāo)自動(dòng)聯(lián)鎖控制切斷閥門及電源進(jìn)行停車,防止發(fā)生爆炸的目的。
水煤氣氧氣濃度監(jiān)測控制系統(tǒng)中推薦長壽命無鉛電池式氧氣傳感器KE-25LF,KE-25F3LF ,氧氣傳感器KE-LF系列(KE-25LF 與 KE-25F3LF)是一種由日本Maxell 株式會(huì)社研發(fā)的獨(dú)特的伽伐尼電池式氧氣傳感器。其顯著特點(diǎn)是無鉛,使用壽命長,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,而且不受CO2的干擾與影響。KE-LF系列氧氣傳感器是為了滿足各種行業(yè)檢測氧氣的不斷增長的需求而開發(fā)的。
長壽命無鉛電池式氧氣傳感器 KE-25LF,KE-25F3LF特點(diǎn):
無鉛伽伐尼電池式傳感器
傳感器工作無需外部電源
無需預(yù)熱時(shí)間
符合 RoHS2 標(biāo)準(zhǔn)
弱酸性電解液
幾乎不受CO2、H2S、SO2的影響
壽命長,空氣環(huán)境中5年
長壽命無鉛電池式 氧氣傳感器 KE-25LF,KE-25F3LF參數(shù):
參數(shù) | |
型號 | KE-25LF/KE-25F3LF |
檢測范圍 | 0~30% O2 |
精度(注釋 1) | ±1% (滿量程) |
工作條件 | |
大氣壓力 | 811hPa~1216hPa |
溫度 | 5~40?C |
相對濕度 | 10~90%RH (無結(jié)露) |
響應(yīng)時(shí)間 (90%)(注釋 2) | 約 15 秒 |
工廠測試條件下的初始輸出電壓 | 10.0~15.5mV |
20?C正常空氣中的預(yù)期壽命(注釋 3) | 約 5 年 |
其實(shí)對于水煤氣中氧氣濃度含量超標(biāo)的原因有很多,在使用O2傳感器測得到氧氣濃度超標(biāo)時(shí),應(yīng)對可能造成的氧氣濃度過高的原因進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的預(yù)防處理措施。總結(jié)一下主要是有上吹加氮閥或下吹加氮閥關(guān)閉不到位使得空氣進(jìn)入、爐內(nèi)溫度低氧氣反應(yīng)不充分、燃料層太薄或吹風(fēng)強(qiáng)度大造成的氧氣反應(yīng)不充分以及吹風(fēng)閥或下行閥關(guān)閉不到位導(dǎo)致的空氣進(jìn)入等原因。
審核編輯:湯梓紅
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