Контроль состава газов

Анализ химического состава газовых смесей может оказаться важнейшим фактором при создании систем автоматического управления некоторыми технологическими процессами. Например, при работе котельной, сжигается какое-то топливо, в топку вдувается угольная пыль, газ, кислород. От состава вдуваемой смеси зависит качество сгорания. Если мало кислорода, то происходит неполное сгорание и в атмосферу выбрасывается несгоревшее топливо в виде сажи; если много кислорода – сгорание полное, но нагревается лишний воздух. Это диктует необходимость контролировать качество сгорания по составу выходящего газа.

Необходимость контроля состава газов возникает при добыче и переработке природного газа, в химической промышленности, в металлургии, при решении вопросов безопасности шахтных работ и при решении многих других технологических задач. Работа автоматических газоанализаторов может быть основана на различных физических принципах:

· термокондуктометрические

С помощью таких газоанализаторов получают интегральную оценку газовой смеси. Это метод используют для анализа бинарных или псевдобинарных газовых смесей. Анализ состава газов смеси осуществляют по ее теплопроводности в сравнении с теплопроводностью эталонного газа.

· термохимические анализаторы

Дают интегральную оценку, анализируют любые смеси. Состав газовой смеси определяют по теплоте сгорания горючих компонентов газовой смеси. Назначение таких газоанализаторов – это определение горючих компонентов в воздухе.

· Оптикоакустические анализаторы

Дают спектральную характеристику, применяемую для любых смесей. Определение состава смеси осуществляется по интенсивности поглощения инфракрасного излучения в заданном диапазоне длины волн. Такие газоанализаторы используются для определение количественного соотношений СО или СО₂ в газовой смеси (для определения состава продуктов сгорания топлива).

· хроматографы

Оценка состава газовой смеси осуществляется по виду спектральной характеристики. Используется для любых газовых смесей, состав смеси определяется по площади пика или по высоте пика при построении хроматограмм. Чем интенсивней пик на хроматограмме, тем больше соответствующего газа в анализируемой смеси.

Рисунок 13.1 – Пример хроматограммы анализа природного газа