变压吸附制氮气中的微量氧的测量
与常规的电化学氧浓度传感器测氧方法相比较,该分析方法具有操作简便、精确度高、测试时间短和样品用量少等优点。
气相色谱;电化学氧浓度传感器;氮气;微量氧
氮气在化工厂主要用于保护气、置换气、洗涤气,以保障安全生产。特别是新化工装置的首次开车,系统内几乎全部是空气,常会用氮气进行置换,并取样分析系统中的氧含量,直至检测氧含量合格。制氮工艺中通常采用电化学氧浓度传感器在线分析氧含量。虽然这种方法比较适合微量氧的分析,操作简单,仪器经济,但由于化工装置开车时,需要氮气置换的塔器及管道非常多,取样分析频次高,则有分析速度慢,且要求取样量大等缺点。本文介绍一种气相色谱分析氮气中的微量氧的方法。此方法具有准确性高、分析速度快、操作简便等优点。1　实验部分1　实验条件仪器:岛津GC2014色谱仪1台,带色谱工作站;岛津GASSAMPLER六通阀气体进样器m不锈钢柱;固定5A分子筛(60～80;检测器:TCD温度40桥电流80mA;进样口温度90Ar;流速30mL/min;进样量2　实验步骤先用纯物质定性,确定在该条件下氧气的保留时间,再用外标法定量。打开色谱工作站,样品信息选择标准样。然后用六通阀进2ml氧标准气,并在设定好的仪器条件下采集数据,将标准样采集的数据信息编辑成方法文件存盘。分析样品时调出此方法文件,并将样品信息改为未知样,此时即可进行样品分析。当色谱峰出峰完毕后,工作站就会自动计算,给出分析结果,见表组分名保留时间/min面积面积,211.551101　定量方法的选择因样气中除了氧气、氮气外,还有二氧化碳和其它一些惰性气体,而且各组分在TCD上的响应值不尽相同,在生产仅关心其中的氧含量的情况下,采用外标法定量。2　载气的选择在传统气相色谱法测氮气中氧气的分析时,通常以氦气做载气,因为氦气与氧气在TCD上的热导率相差大从而提高氧气检测的灵敏度。但由于变压吸附制氮工艺中无法去处氩气等惰性气体,氧气和氩气在用5A分子筛柱很难分离,见图(以氦气做载气),结合TCD检测器惠斯顿电桥平衡的原理,采用了氩气做载气分析样品,从而扣除掉了样品中氩气可能造成的影响,而且以氦气做载气时,进空气和氩气混合样的色谱图，这对目前制氮技术中普遍采用的变压吸附制氮中的微量氧检测尤为重要,因为变压吸附制氮的气源是空气,而空气中含量比较高的除了氧气和氮气外,就是氩气了,体积高达932%,见表变压吸附制氮又主要是基于氮、氧分子在分子筛表面的扩散速率不同来分离氧富集氮的。根据有关文献及上面的实验信息可知,氩气和氧气的在分子筛表面的扩散速率很接近,这样制备的氮气中必定会含有一定量的氩气,若不采用氩气做载气屏蔽掉样品气中的氩气时,必然会引起变压吸附制氮中的微量氧检测结果偏高的误差。2　干燥空气的组成组成及符号体积,组成及符号体积,20.9323.801078.0375.06081003610二氧化碳CO30.04615～18)10121001～0.02)103　精确度和准确度实验同一操作者在1天时间内使用同1台仪器对同一氧标准气(氧含量00410析。结果见表3。由精确度和准确度实验分析数据可知,本方法重现性好,精确度较高,准确度高,符合分析要求。4　分析时间的比较采用电化学氧浓度传感器分析一个样品时,取样、置换、分析至少需要30min。因为用电化学氧浓度传感器测样品中的微量氧置换量比较大,需要比较长的时间氧含量的读数才能稳定。而采用色谱法只需10min左右即可出结果,节省了分析时间。5　样品用量及可操作性方面的比较采用电化学氧浓度传感器测定中的微量氧时,须至少用取样袋取10L以上的样品气条件允许的话最好用钢瓶取样),即使是便携式的电化学氧浓度传感器也不宜在装置区内分析,因为氮气置换时的取样点是临时的,大多是在一些导淋阀取样,很难找到合适接口,而且样品有时比较脏,易污染传感器,同时操作空间狭小,不方便操作。而采用色谱法只需拿一个取样袋在需要的位置取L左右的样品气,即可满足分析要求,而且操作简便。从以上的实验结果与讨论可以看出,本分析方法具有操作简便、精确度高、节省分析时间和样品用量等优点,比较适合化工装置开车用氮气置换时,分析检测系统中的微量氧含量。现浇混凝土后浇带,只能解决施工期间的混凝土在结硬过程中的自收缩、温度变化以及施工期间的基础不均匀沉降可能引起的裂缝。它不能解决建筑物在使用期间,由于环境的温度变化、基础的不均匀沉降所引起的结构应力集中而导致的裂缝,不能替代建筑物在使用期间而设置的伸缩缝和沉降缝。为施工期间而设置的混凝土后浇带,设计和施工是否合理,直接影响到结构的安全性与经济性,设计单位和施工单位都应对此予以足够的重视。不能滥用后浇带根据工程具体情况,该设置双梁、双柱、双墙作变形缝的,不能用后浇带替换。