一４３— 万方数据
《仪器仪表与分析监测》２０１ １年第３期
晌分析结果。将采样管线进行改造，使样气进表 前先进入尾气脱硫部分进行脱硫处理，图３是气路 改造后的样气流路，其中虚线标注为变动气路。
使用一段时间后干燥剂吸附饱和，换另一干 燥剂使用。此方法实施完成后脱硫效果明显，仪
表指示稳定。
斗刮ｂ赢玉Ｉ－－ 藉辞：
０．０２２
０．０３３
并且实验仪器要求较低，费用较低，一般实验室 可用来测定水中的联苯胺。
参考文献
［１］中华人民共和国．地表水环境质量质量标准（ＧＢ３８３８ —２００２）表６。 ［２］盛学良，胡冠九，张祥志．地表水环境质慑８０个特定 项目监测分析方法第１版，北京：中国环境科学出版 社。２００９－０７－０１ ［３】环境监测分析方法标准制定修订技术导则ＨＪｌ６８— ２０ｌＯ．附录Ａ第１４页
王
健
许新普
（兰州石化公司质检部在线质量仪表室甘肃兰州７３００６０）
［摘要］
微量氧分析仪主要监测ＰＳＡ浓缩乙烯乙烷装置干气中的氧气含量，以确保乙烯乙烷精制装
置安全生产。仪表投用后分析数据漂移，通过标准气标定，气路改造，加装脱硫部件方案的实施，解决了数 据波动的问题。经过与标准气的比对测量，分析数据能够正确反映生产工艺变化，满足装置生产要求。 ［关键词】 微量氧分析仪；电解式氧传感器；氧含量 ［中图分类号］
一４４一 万方数据
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图４虚线部分内所示。
４
结论 工业生产中的微量氧测定，要求仪表分析精
度高。电解式氧传感器利用微量氧发生氧化还原
反应产生等效电解电流，此电流正比样气中的微
量氧。仪表指示主要依据电解反应产生，电解电
极和电解液是主要影响仪表指示的因素。由于样
气中Ｈ：ｓ含量过高，虽然传感器本身ＳＴＡＢ．ＥＬ电 解液处理系统电极允许酸性气体存在时工作，但
１）将ＤｅＬｔａ—Ｆ非耗尽型电解式氧传感器与 ＭＭＳ３型分析仪氧量测定通道连接，并设置传感器
氧含量值显示量程和单位（ｐｐｍ），以及传感器原 始电流值和单位（斗Ａ）。
０．４ＭＰａ，采样与回样之间压差为３倍，缩短样品
滞后时间。进表样气的背压调至０．５ＭＰａ，流量
１
０００ｍＬ／ｍｉｎ，满足传感器使用要求。同时在进
１．２６ ６３．０％
１．３８ ６９．０％
各浓度点测定结果如表２所示：ＲＳＤ在
２．０３％～６．０１％之间，相对误差在一４．５—２．０％之 间；市取水口测定结果见表３，均值为０．０００
ｌ
ｍｇ／Ｌ，低于方法检出限；加标回收率结果见表４， 回收率分别为６３．０％、６９．０％。由此可见该方法 一４２一 万方数据
无法完全消除Ｈ：Ｓ影响。通过加装脱硫部件对样
回 样 线
气进行彻底脱硫净化，保证流量，仪表指示稳定，
满足生产工艺要求。
参考文献
［１］郭健，高伟霞．ＡＦ氧分析仪在微最氧分析中的应用 ［Ｊ］．仪器及应用，２００５年，２５（５）：３６—３７ ［２］汪俊，姚斐．氧分析仪在微量氧分析中的应用［Ｊ］． 计测技术，２００５年，２５（５）：３～６ 图４加装脱硫配件后的气路图
１ ２０．０ ２．００ ２ ２０．Ｏ ２．００
具有较好的精密度和准确性。 ４结论 采用紫外扫描分光光度法测定水中的联苯胺， 检出限能够满足分析需求，精密度、准确度较高，
１．２８ １．４１
加标体积（ｕ１） 加入标准量（ｕｇ） 加标样品测定值 （ｕｇ） 原样品测定值 （ｕｓ） 增加值（ｕｇ） 回收率（％）
ｍＬ／ｍｉｎ，使得对电解反应的气体流量控制减弱。正 常情况空气中氧含量约为２１％，远大于样品气中的
氧含量，两者之间存在着巨大的浓度差。如果管线
存在漏点，虽然取样管线内部压力高于大气压力， 但空气中的氧气仍能渗入管线导致仪表读数偏高旧Ｊ。 仪器排放管线要保证常压通畅，避免放空管线带压 阻塞，管线改造影响气路放空，降低仪表测量准确
性。增长的气路管线造成微量氧的解析吸附效应严 重，增加数据波动的可能性。 ３．２．２加装脱硫部件
２８５ ２７５ ３１４
仪表所检测干气组分中Ｈ：ｓ含量大约占 ２００ｐｐｍ，与样气中氧气组分相当。虽然传感器本 身具有ＳＴＡＢ－ＥＬ电解液处理系统电极，可以消除 Ｈ：ｓ影响。但是由于分析流量较大，对反应电极冲 刷，使得Ｈ：ｓ较高时无法完全除尽，对电解液与 电极反应造成影响。因此需在样气进表前加装脱 硫装置，使用氧化锌固体吸附材料做除硫剂，如
样、采样管线加装蒸汽伴热管线，可防止冷凝、 增大样气流速。传感器安装在分析小屋内，室内
２）开启标气设定样气压力与流量，等待面板显 示氧含量值不再变化，记下此时氧含量值与微安值。 ３）按以下公式算出量程点的微安值Ｘ：
Ｘ＝ＩＯｃ＋（ＯＸｌ一ＯＸｃ）（ＩＯｃ—ＩＯｏ）／（ＯＸｃ—ＯＸｏ）
安装空调及暖气，确保传感器工作环境为恒温状
图１
ＤｅＬｔａ．Ｆ非耗尽型电解式氧传感器结构图
参数，对仪表进行各项性能扩展实验，并先后进
该传感器是基于库仑电解法原理，在电解池 电极上加约１．３Ｖ（ＤＣ）的电压，作为氧化还原反 应的主要动力。采用放大电子电路准确测量样品 气中氧浓度相对应的等效电解电流，再经氧浓度
分析仪计算得到具体氧含量¨１。 ２．２样气采集预处理系统
《仪器仪表与分析监测》２０１１年第３期

微量氧分析仪在ＰＳＡ浓缩乙烯乙烷装置的应用
Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｃｅ ｏｘｙｇｅｎ ａｎａｌｙｚｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｎｇ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ（ＰＳＡ）
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｏｆ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｎｄ Ｅｔｈａｎｅ
传感器结构示意图。
模拟信号方式传输到ＤＣＳ控制室。分析仪显示电 解电流值与电流解析氧含量值，电解电流值用于
电解液处 理系统电极
仪表标定，氧含量值指示工艺生产。
阴极
３仪表应用
初期投入后仪表指示反应极不稳定，输出数
据严重漂移，并伴随瞬间波动现象，无法满足工
样品气
艺正常指导要求。通过熟悉仪表性能，参考工艺
足生产工艺要求。
图３气路改造后的样气流路图
仪表氧含量指示值
（ｐｐｍ）
Ｉ差值Ｉ（ｐｐｍ）
２１ １３ ８ ２１ １４ １８ ｌｌ １３ ２３ １６
改造之后效果并不明显，因为在样气脱硫处理 的同时，引入了其他影响因素。管线改造后气路延
长，气阻增大，使进表流量降低，无法稳定在ｌ
０００
４７８ ５１２ ５０７ ５２０ ４８５ ３１６ ３０９
１３１８９
［文献标识码］
Ａ
引言
ＰＳＡ浓缩乙烯乙烷装置主要将干气提纯后，输 送到乙烯乙烷精制装置作为生产原料气。因干气主 要成分为乙烯、乙烷，要求其中氧含量不超过１ ０００ｐｐｍ，氧含量过高易生成氮氧化物产生爆炸危 险。在线微量氧分析仪用于监测ＰＳＡ浓缩乙烯乙烷 装置压缩机出口干气中氧含量变化，为装置操作人 员及时调整工艺参数提供依据，确保安全生产。
行以下各项改进工作，查找故障原因，确保仪表
平稳运行。 ３．１电极活化
根据具体要求，使用１ ０００ｐｐｍ标准气进行标
定，此标气含量较仪表测量量程范围，能够有效
激活电极，提高电解反应灵敏度。具体标定方法
采用外接标准气法，操作过程按照以下步骤：
仪表采样及预处理系统结构如图２。该系统结
构简单，采样点压力１．２ＭＰａ以上，回样点压力
２．３
ＭＭＳ３型分析仪 氧气传感器产生的电流信号通过ＭＭＳ３型分析
仪处理，此分析仪是用来测量气体湿度和非水相 液体的含水浓度以及气体的含氧浓度的双通道分
析仪。ＤｅＬｔａ Ｆ型微量氧传感器使用四芯屏蔽电缆， 电缆一端接到传感器内部端子，另一端接到ＭＭＳ３
型分析仪背面ＯＸＹＧＥＮ端子。传感器电流信号经
ＭＭＳ３型分析仪处理、解析，转化为测量值，按照
●
Ｉ
｝抑１
ｋ
通过以上方案实施后，通人４９９ｐｐｍ和
’
Hale Waihona Puke 仪表２９８ｐｐｍ标准气进行标定，标定数据见表ｌ，分析
２
数据差值在２５ｐｐｍ以内，仪表测量范围为０～ ５００ｐｐｍ，满足表分析精度≯４－１％１７，５的要求，满
表１ 仪表测量标准气指示值 标准气氧含量值 （ｐｐｍ）
４９９ ４９９ ４９９ ４９９ ４９９ ２９８ ２９８ ２９８ ２９８ ２９８
硅１…一一一一一一一Ｔ一－ｒ一一
羹～’ｋ
一一１一一一一
仪表冈
将计算出的量程点电流微安值与原标定值比
对，若有差异，将新值输入仪表中。通过标定操
作来激活电极，确保其对氧气的敏感度来保证电
基湃健剞
极反应进行。 ３．２脱硫处理 ３．２．１气路改造
图２样气采集预处理系统图
针对Ｈ：Ｓ可能消耗电解液主要成分ＫＯＨ，影
微量氧分析仪在ＰＳＡ浓缩乙烯乙烷装置的应用
王健，等
４０Ｈ一叶０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一，生成的０２排入大气。 由电极反应式可见，阳极未产生消耗，因此使用
中一般无需更换电极和电解池，只要适时补充蒸 馏水和电解液即可，从而克服了消耗型电池需定 期更换的弱点。同时仪器还可以选择ＳＴＡＢ—ＥＬ电 解液处理系统电极，可以用于测量含有一定浓度酸 性气体的样气。图１是ＤｅＬｔａ—Ｆ非耗尽型电解式氧
阴极（银）Ｏ：被还原成ＯＨ一离子，阴极反应：
２仪表分析原理
ＰＳＡ浓缩乙烯乙烷装置使用的微量氧分析仪采
０２＋２Ｈ２０＋４ｅ一．＋４０Ｈ一。借助于ＫＯＨ溶液， ＯＨ一迁移到阳极，在阳极（铅）发生氧化反应：
★弋女七电七电女七弋电七电弋弋弋★七电七电弋电弋★七七专女弋弋电弋★弋弋电七电电弋弋弋弋弋电
表４加标回收试验结果 序 号
用电解原理测定氧含量，由样气预处理系统、ＤｅＬ广 ｔａ－Ｆ非耗尽型电解式氧传感器、ＭＭＳ３型分析仪、 尾气回收处理系统构成。样气通过预处理系统将压 力、流量稳定控制后，进入氧传感器电解测量，反 应输出电流信号给分析仪，经运算得到微量氧含量 值，测量后样气经过脱硫处理排放至大气。