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激光气体氧含量分析仪的原理及应用

段琼，王靖，王政

（中国石油庆阳石化公司，甘肃庆阳745000）

要：介绍分析仪的发展历程，激光气体氧含量分析仪的工作原理，以及在庆阳石化公司废酸装置烟气回收中

的应用，最后评价在线分析仪的应用状况。

关键词：分析仪；化工厂；废酸

中图分类号：TQ050.7文献标识码：BDOI：10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2024.04D.36

0引言的环境温度、湿度不同，分析的精度就会有一定误差；

庆阳石化公司废酸置中，激光气体氧含量分析而且只能单一成分地逐个进行检测分析，不具备多重

仪是一个原位激光光谱气体分析仪，可以作为一个独输入和信号处理功能，分析样品费时费力，响应速度

立的单元来进行操作，也可以连续对气体进行精确和慢，效率低，难以实时、准确地反映现场实时工况信息。

实时地测量。1.2.2连续采样法

1在线气体分析仪的发展应用连续采样法主要有3种测量方法，分别为紫外线

1.1在线气体分析仪的发展史式、红外线式、热导式。该方法由采样预处理系统和分

1957年，为满足工业发展及国防需求，国内组建析仪表两部分组成，特点是采样探头将被测气体从烟

了一批分析仪器厂，国产热导式CO（二氧化碳）分析道或管道中引出并进行严密的预处理系统简单处理

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仪产出，氢气、一氧化碳等气体分析仪相继产出。70年后，连续送入仪器的气体室中检测，分析仪通过不同的

代国产分析仪器行业形成一定体系。1965—1974年国方法完成所使用气体浓度的测量。

家生产出第一、二代国产工业气相色谱仪，批量产出热1.2.3现场在线测量法

学、光学（红外）、电化学法测量仪表，电导率、pH、顺磁现场在线测量法是在现场直接对样品进行分析

氧、色谱等多系列在线分析仪器。1984年国家重点工测量，此测量法中以半导体激光吸收光谱技术具有

程已使用国产工业质谱仪。国产在线分析仪器通过科代表性。它的技术特点是无需采样预处理系统，分析

技创新及引进，进行消化吸收，实现了产品更新换代。”仪直接安在测量现场，通过一束穿过被测气体的

八五”期间，通过科技攻关，在线分析系统得到发展。激光光束来实现现场在线气体分析。该技术可实现

自2021年以来，在线分析仪器已有质的飞跃及大多种气体的自动检测，如一氧化碳、二氧化碳、氧气、

规模发展，得到各个行业的重视，尤其在环保行业，相氯化氢等，广泛适用于石化、钢铁、冶金、环保、航天

关技术已得到大规模推进和推广。等各个领域。

1.2气体分析技术1.3激光气体氧含量分析仪

1.2.1人工采样法废酸置使用激光氧含量分析仪是庆阳石化公司

传统的分析方法一般采用人工采样法，即人工抽首次设计安装使用，选用西门子SITRANSSL激光气体

取某一时点的样气，使用实验室仪器进行成分分析。这氧含量分析仪。该分析仪允许的大气环境温度是-20~

种分析方式的缺点就是，气体必须人工取样，样品在实55益，最大相对湿度100豫（非冷凝），不能受阳光的直

验室中进行分析时，其中操作者的操作技能，操作仪器射。分析仪系统耐光学干扰，传输不影响精度。

骳髆髒设备管理与维修20244（下）

1.3.1工作原理含有THU（发射器外壳单元）和TTU（发射器管道单

激光气体氧含量分析仪将一个激光二极管作为光元）。外壳单元和管道单元同构成一个隔间，用于电

源来运行单线吸收光谱，因为激光二极管的光谱宽度远子器件和光电子器件。外部接线箱要用在两端，也形成

小于吸收线的宽度，从激光中发射出来的光被校准并直一个隔间，以符合防爆法令。