摘要(yao)：河南煤(mei)(mei)業化(hua)工集團(tuan)中原(yuan)大化(hua)公司(si)煤(mei)(mei)化(hua)工50萬噸甲(jia)醇(chun)(chun)項目，甲(jia)醇(chun)(chun)裝置中05單元(yuan)低溫甲(jia)醇(chun)(chun)洗用(yong)了一臺硫(liu)化(hua)氫(qing)分析儀(yi)，是Galvanic公司(si)生產的(de)902型硫(liu)化(hua)氫(qing)分析儀(yi)，它是用(yong)醋酸鉛紙(zhi)帶法測(ce)量(liang)硫(liu)化(hua)氫(qing)含量(liang)的(de)在線分析儀(yi)表(biao)。在線分析氣體中H2S含量(liang)，指導工藝(yi)操(cao)作；防(fang)止(zhi)H2S泄露超標（H2S有劇毒，職業中毒限(xian)值為10ppmv）。用(yong)于(yu)降低生產過程中的(de)風險，從而(er)起(qi)到安(an)全保護作用(yong)。

1、概述

    河(he)南煤(mei)(mei)業化工集團中原(yuan)大化公司煤(mei)(mei)化工甲(jia)醇(chun)(chun)裝置中，合(he)成(cheng)氣(qi)(qi)(qi)凈(jing)化與甲(jia)醇(chun)(chun)合(he)成(cheng)單(dan)元(yuan)，分(fen)別采用(yong)(yong)了(le)德(de)國魯奇(qi)公司低(di)(di)溫(wen)甲(jia)醇(chun)(chun)洗(xi)和丹麥托普索(suo)合(he)成(cheng)工藝的(de)(de)技術(shu)，均(jun)是目前世(shi)界上先(xian)進的(de)(de)工藝技術(shu)，具(ju)有(you)(you)自動化程度高、能耗低(di)(di)等特點。低(di)(di)溫(wen)濕洗(xi)原(yuan)理是以拉烏爾定律和亨利定律為(wei)基(ji)礎，依據低(di)(di)溫(wen)狀態下的(de)(de)甲(jia)醇(chun)(chun)具(ju)有(you)(you)對(dui)H2S和CO2等酸(suan)性(xing)(xing)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)溶解吸(xi)收(shou)性(xing)(xing)大、而(er)(er)對(dui)H2和CO溶解吸(xi)收(shou)性(xing)(xing)小的(de)(de)特點，選擇(ze)性(xing)(xing)地脫除變(bian)換氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)H2S和CO2等酸(suan)性(xing)(xing)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)，從而(er)(er)達到(dao)凈(jing)化變(bian)換氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)目的(de)(de)。05單(dan)元(yuan)低(di)(di)溫(wen)甲(jia)醇(chun)(chun)選用(yong)(yong)了(le)一臺Galvanic公司生(sheng)產的(de)(de)902型硫(liu)(liu)化氫分(fen)析儀，它采用(yong)(yong)醋酸(suan)鉛紙帶法測(ce)量硫(liu)(liu)化氫含(han)量，用(yong)(yong)于在線分(fen)析氣(qi)(qi)(qi)體(ti)中H2S含(han)量，指導工藝操(cao)作；防止H2S泄露超標（H2S有(you)(you)劇(ju)毒，職業中毒限(xian)值為(wei)10ppmv）。從而(er)(er)降低(di)(di)生(sheng)產過程的(de)(de)風(feng)險，起到(dao)安全保護作用(yong)(yong)。

2、硫化氫分析儀測量原理及組成

2.1硫化氫分析儀測量原理

    當恒定流(liu)量的(de)(de)氣體樣品(pin)從浸有(you)醋酸鉛的(de)(de)紙帶上(shang)流(liu)過時，樣氣中(zhong)的(de)(de)硫(liu)化氫與醋酸鉛發生化學反(fan)應(ying)生成硫(liu)化鉛褐(he)色斑點，反(fan)應(ying)式如(ru)下：　H2S+Pb（CH3COO）2→PbS+CH3COOH。

    反應(ying)速率(lv)即(ji)紙帶(dai)(dai)顏色變(bian)暗(an)的(de)速率(lv)與樣(yang)氣中(zhong)(zhong)硫化(hua)(hua)氫(qing)濃(nong)度成正(zheng)比，利用光點檢(jian)測(ce)系(xi)統測(ce)得紙帶(dai)(dai)變(bian)暗(an)的(de)平均速率(lv)，即(ji)可得知硫化(hua)(hua)氫(qing)含量(liang)。硫化(hua)(hua)氫(qing)分(fen)析(xi)儀每隔一(yi)(yi)段時(shi)(shi)間移(yi)動(dong)紙帶(dai)(dai)，以便進行(xing)連續(xu)測(ce)量(liang)，新(xin)鮮紙帶(dai)(dai)暴露在樣(yang)氣中(zhong)(zhong)的(de)這段時(shi)(shi)間稱為(wei)(wei)測(ce)量(liang)分(fen)析(xi)周期時(shi)(shi)間（一(yi)(yi)般為(wei)(wei)3min左右）。

2.2硫化氫分析儀的組成

    該硫化(hua)氫分析(xi)儀由樣(yang)氣處(chu)理(li)系(xi)(xi)統、走紙系(xi)(xi)統、光電(dian)檢測系(xi)(xi)統、數據處(chu)理(li)系(xi)(xi)統等(deng)四(si)部分組成。

① 樣品處理系統：由過濾(lv)器(qi)、減(jian)壓(ya)閥、流(liu)量(liang)計、增(zeng)濕(shi)器(qi)組成。旁路過濾(lv)器(qi)用(yong)于除(chu)塵和(he)加(jia)快(kuai)樣(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)流(liu)動(dong)速度以減(jian)小分析滯后(hou)時間。減(jian)壓(ya)閥用(yong)于控制(zhi)出(chu)口(kou)表壓(ya)在(zai)1.05×105Pa（15psig）。帶針閥的(de)轉子流(liu)量(liang)計或臨界(jie)孔(kong)板用(yong)于控制(zhi)樣(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)流(liu)量(liang)，樣(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)流(liu)量(liang)控制(zhi)在(zai)100mL/min。增(zeng)濕(shi)器(qi)用(yong)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)溶(rong)(rong)液(ye)使樣(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)加(jia)濕(shi)，增(zeng)濕(shi)器(qi)通常采用(yong)鼓(gu)泡器(qi)，樣(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)經(jing)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)溶(rong)(rong)液(ye)中鼓(gu)泡而(er)增(zeng)濕(shi)。也可采用(yong)滲透管結構，醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)溶(rong)(rong)液(ye)滲透入管內對(dui)樣(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)加(jia)濕(shi)。醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)溶(rong)(rong)液(ye)是冰醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)（CH3COOH）加(jia)蒸餾水后(hou)制(zhi)成的(de)5%冰醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)溶(rong)(rong)液(ye)。

② 走紙系統：由紙(zhi)帶(dai)密封盒、醋酸(suan)鉛紙(zhi)帶(dai)、導紙(zhi)輪、卷(juan)紙(zhi)馬達和壓紙(zhi)器組成。紙(zhi)帶(dai)事先(xian)用(yong)5%醋酸(suan)鉛溶液浸泡，并在無H2S條件下(xia)干燥。

③ 光電檢測系統：由樣氣室和光(guang)電(dian)檢(jian)測器組成(cheng)。樣氣經孔隙板上的(de)(de)孔隙與紙(zhi)(zhi)帶(dai)接觸。光(guang)電(dian)檢(jian)測器采(cai)用紅色發(fa)光(guang)二(er)極管作為光(guang)源(yuan)來照射紙(zhi)(zhi)帶(dai)，光(guang)探頭是一個硅光(guang)敏二(er)極管，可(ke)將(jiang)紙(zhi)(zhi)帶(dai)的(de)(de)明暗(an)程度轉(zhuan)化成(cheng)電(dian)信(xin)號，此電(dian)信(xin)號經過傳感器放(fang)大(da)電(dian)路放(fang)大(da)成(cheng)0~25mV信(xin)號。

④ 數據(ju)處(chu)理系統(tong)：由微處(chu)理器、數字顯示器、打印機等組成。

3、系統軟件

    硫化(hua)氫/總硫在(zai)線分析(xi)儀提供一(yi)套完(wan)整的(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)分析(xi)系統，它是在(zai)Windows操(cao)作系統下安裝配套的(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)。經(jing)I/O接(jie)口(kou)(kou)與(yu)計算(suan)機相連，軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)會自(zi)動(dong)尋找I/O接(jie)口(kou)(kou)中的(de)(de)(de)新設(she)(she)備。當SF軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)安裝成功后，用(yong)戶就(jiu)可(ke)以輕松的(de)(de)(de)通過該軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)來設(she)(she)置分析(xi)儀內部的(de)(de)(de)各(ge)種系統參數，包(bao)括設(she)(she)置硫化(hua)氫報警點，分析(xi)儀自(zi)動(dong)標定(ding)方式，LCD屏幕顯(xian)示內容(rong)，取樣時間，故(gu)障分析(xi)等。

4、實例分析

    醋酸鉛紙帶(dai)法H2S分析(xi)儀在(zai)一(yi)個測量分析(xi)周期時(shi)間（cycle time）內光(guang)電檢測系(xi)統輸出信號(hao)的(de)波形，其分析(xi)過程如下(xia)。

A—B段：電機運轉(zhuan)，驅(qu)動紙(zhi)帶進(jin)紙(zhi)1/4英寸(cun)。

B—C段(duan)：采樣(yang)(yang)延(yan)遲時間(jian)（sampledelay），約l40s。在該時間(jian)段(duan)，參加反應(ying)的(de)紙(zhi)(zhi)帶開始慢(man)慢(man)變黑，反應(ying)曲線呈現(xian)輕微的(de)非線性關(guan)系(xi)。分析(xi)儀(yi)測得紙(zhi)(zhi)帶變暗過程呈非線性關(guan)系(xi)，認(ren)為(wei)測量結(jie)果(guo)(guo)不夠精(jing)確(que)，因此無需更新顯(xian)(xian)示結(jie)果(guo)(guo)和(he)分析(xi)儀(yi)輸出。但該測量結(jie)果(guo)(guo)仍可用(yong)于精(jing)確(que)地預測樣(yang)(yang)氣(qi)濃度(du)(du)是否超過報警限(xian)。因此，在該時間(jian)段(duan)，每(mei)隔(ge)4s，分析(xi)儀(yi)計算(suan)出該時間(jian)段(duan)樣(yang)(yang)氣(qi)濃度(du)(du)的(de)平均變化(hua)率(lv)和(he)對應(ying)的(de)硫化(hua)氫(qing)含量。如(ru)果(guo)(guo)含量超過報警限(xian)，分析(xi)儀(yi)將(jiang)報警。報警時，分析(xi)儀(yi)只顯(xian)(xian)示測量到(dao)的(de)最高實時數據。分析(xi)儀(yi)將(jiang)一直(zhi)處于預報警分析(xi)狀態，直(zhi)到(dao)硫化(hua)氫(qing)含量低(di)于報警限(xian)。

C—D段：采(cai)樣時(shi)(shi)間(jian)(jian)（sampleinterval），30s。紙(zhi)(zhi)帶變黑(hei)速率在(zai)tl到t2時(shi)(shi)間(jian)(jian)段內呈現(xian)線性關系(xi)。分析儀(yi)計(ji)算線性關系(xi)開始時(shi)(shi)刻(ke)tl處和采(cai)樣時(shi)(shi)間(jian)(jian)結(jie)束時(shi)(shi)刻(ke)t2處的紙(zhi)(zhi)帶黑(hei)度(du)讀數(shu)。系(xi)統軟件根(gen)據(ju)兩個時(shi)(shi)間(jian)(jian)點的數(shu)據(ju)計(ji)算出紙(zhi)(zhi)帶變黑(hei)的速率，并(bing)換(huan)算成硫化氫濃度(du)。

D—E段：分析儀將(jiang)紙帶卷動進紙，新的一(yi)個測(ce)量分析周期重(zhong)新開始。

5、安裝要求

該分析儀的安裝要求(qiu)如下。

① 分(fen)析儀(yi)應安(an)裝在沒有振動、壓力(li)和(he)溫(wen)度波動小的地方。

② 應(ying)盡量縮短(duan)從(cong)分析儀伸(shen)出的(de)排(pai)放管長度(du)，不(bu)應(ying)有直角拐彎。管道應(ying)有坡度(du)下傾放置。

③ 分析(xi)儀(yi)安(an)(an)裝在機柜時，應(ying)(ying)留(liu)有(you)一定空間(jian)，左(zuo)側應(ying)(ying)留(liu)有(you)約15 英寸的(de)空間(jian)，用(yong)于(yu)打(da)開面(mian)板安(an)(an)裝類型的(de)紙帶防塵(chen)蓋(gai)。并(bing)應(ying)(ying)留(liu)有(you)6 英寸的(de)空間(jian)，用(yong)于(yu)排放管的(de)連結。

④ 分析儀(yi)采用防爆外殼設計和防爆安全隔離電路。因此，在(zai)未切斷(duan)電源以(yi)前(qian)，不允許打開機蓋。

⑤ 如果沒有為分(fen)析儀配置樣氣(qi)系統，用戶須提供能(neng)將(jiang)壓力(li)調節為10-20psig 的(de)干凈氣(qi)體裝(zhuang)置。

6、故障分析及處理方法

6.1 紙帶斑塊形狀不成形，造成讀數不穩定。

原(yuan)因：（1）紙帶壓緊塊安裝不正確；（2）紙帶安裝不正確

處理方法：（1）確保紙(zhi)帶(dai)壓緊塊壓在(zai)紙(zhi)帶(dai)上；（2）取下紙(zhi)帶(dai)，重新(xin)安裝。

6.2 紙帶斑點深淺不均勻，如上部或下部顏色更深，造成顏色不穩定。

原因(yin)：紙(zhi)帶壓緊(jin)塊安裝不(bu)正確。

處理(li)辦(ban)法：松開(kai)紙帶(dai)壓(ya)緊塊的鎖(suo)緊螺釘(ding)，調整紙帶(dai)壓(ya)緊塊，使紙帶(dai)壓(ya)緊塊用力均勻，平穩地壓(ya)在紙帶(dai)上。

6.3 紙帶斑點正常，讀數仍然不穩定。

原因：（1）傳(chuan)感(gan)(gan)器失(shi)效；（2）電纜與傳(chuan)感(gan)(gan)器的連接松(song)動；（3）氣流從排放管流入分析儀(yi)；（4）濕度過高(gao)，造(zao)成排放管結冰；

處理方法：（1）更換傳(chuan)感器；（2）壓(ya)下電纜接頭，使連接緊密(mi)可靠(kao)；（3）檢查(cha)帶(dai)壓(ya)排放(fang)管(guan)是(shi)否工作(zuo)正常；（4）確保排放(fang)管(guan)向(xiang)下傾斜。

6.4 紙帶斑點重疊。

原因：（1）受(shou)紙輪(lun)松動(dong)；（2）斑塊顏色過淺；（3）步進電機工(gong)作(zuo)不正常(chang)。

處(chu)理辦法：（1）擰緊受紙輪的制(zhi)動螺(luo)釘；（2）增大空隙板的空隙尺(chi)寸；（3）更換(huan)電(dian)機。

6.5 紙帶斑塊間距不均勻

原因：聯軸器松動。

處(chu)理方(fang)法：擰緊聯軸器的制(zhi)動螺釘。

6.6 采用已知濃度的標準氣進行標定時，紙帶斑塊顏色比正常情況變淺很多

原因(yin)：孔隙板的(de)孔隙堵塞或不(bu)暢(chang)通。

處理方法：檢查(cha)并清洗孔隙(xi)板孔隙(xi)。

6.7 紙帶斑塊顏色過深

原因：孔(kong)隙(xi)板孔(kong)隙(xi)尺(chi)寸(cun)過大。

處理方法：更換安裝(zhuang)尺寸(cun)較(jiao)小的孔隙板。

6.8 紙帶斑塊顏色過淺

原因(yin)：孔隙板(ban)孔隙尺(chi)寸(cun)過小(xiao)。

處(chu)理(li)方(fang)法：更換安裝(zhuang)尺寸較(jiao)大的孔隙板(ban)。

6.9 總是存在無紙傳感器產生的報警

原(yuan)因：（1）無紙傳感器(qi)失(shi)(shi)效(xiao)；（2）安(an)全隔(ge)離器(qi)失(shi)(shi)效(xiao)。

處理方法：（1）檢查無紙傳(chuan)感器；（2）更(geng)換安全隔離器。

6.10 4～20mA電流輸出與顯示值不一致

原因(yin)：量程設(she)置(zhi)不正(zheng)確。

處理(li)方法(fa)：確(que)認正確(que)的量程設置。

6.11 毫伏（mV）讀數隨時間向上移動

原因(yin)：孔隙(xi)板孔隙(xi)和樣(yang)氣室內有塵埃(ai)堆積。

處理方法：清理孔隙(xi)板孔隙(xi)和(he)樣氣室。

6.12 顯示屏顯示失真或無顯示

原因(yin)：存儲器（RAM）的數據出錯。

處(chu)理方法：將分析儀冷(leng)啟動。

6.13 指示誤差大

原因：增益沒調準。

處理方法(fa)：接上(shang)標準(zhun)氣(qi)，反(fan)復調整增(zeng)益，使表的(de)指示與標準(zhun)氣(qi)一致。

6.14 特殊情況，因我廠開車時，空氣中布滿硫化氫，致使整卷的紙帶在紙盒中顏色都變深，導致測量值偏大，整卷紙帶無法使用。

處理(li)辦(ban)法：（1）凈化空氣，消除(chu)污染源；（2）對表進行改造，用純凈的(de)壓(ya)縮氣一直吹掃紙(zhi)(zhi)帶盒(he)，使紙(zhi)(zhi)帶盒(he)內氣壓(ya)略(lve)大于大氣壓(ya)，防(fang)止帶硫化氫的(de)不(bu)潔空氣進入紙(zhi)(zhi)帶盒(he)。

7、日常維護

分析(xi)儀表(biao)的正常穩定運行與日(ri)(ri)常維護(hu)密(mi)切相(xiang)關，主要的日(ri)(ri)常維護(hu)工作(zuo)如(ru)下。

① 檢查樣(yang)氣壓力(li)和流(liu)量是否在設(she)定值，檢查過濾(lv)器濾(lv)芯，定期清洗或更換濾(lv)芯。

② 檢(jian)查紙帶(dai)是否快用完(wan)。紙帶(dai)大約(yue)每(mei)月更換一(yi)次。這與(yu)硫(liu)化氫(qing)濃度和需(xu)要響(xiang)應(ying)時間有(you)關(guan)。

③ 檢查(cha)紙帶傳送機構是(shi)否工作正常。

④ 檢查增濕器里醋酸溶液(ye)的液(ye)位，液(ye)位應該(gai)位于或接(jie)近紅線位置。

⑤ 檢(jian)查(cha)樣氣室是否有贓物和液體覆蓋。如果必要(yao)應清潔(jie)樣氣室。

⑥ 檢查紙帶(dai)上的斑塊。確保斑塊位于紙帶(dai)中央(yang)，而且邊(bian)緣(yuan)清晰。如果邊(bian)緣(yuan)斑塊模糊，需(xu)要調整壓緊(jin)塊，是紙帶(dai)和樣氣室(shi)之間(jian)的密封(feng)良好，這樣才會使斑塊邊(bian)緣(yuan)輪廓清晰。

8、結束語

    自從05單元低(di)溫甲醇洗用硫(liu)化氫分析(xi)(xi)儀用于在線分析(xi)(xi)氣體中(zhong)H2S含量以來(lai)，它對于指(zhi)導工藝操作(zuo)、防(fang)止H2S泄露超標、降低(di)生產過程的風(feng)險(xian)，起到了(le)安全(quan)保護作(zuo)用。