应用

BOF(氧气顶吹转炉)

在氧气顶吹转炉中,富含碳的铁水通过顶部安装的喷枪以超音速向铁水中吹氧,从而转化为钢。将氧气吹入熔融的生铁,可降低合金的含碳量,使其转化为低碳钢。行业竞争越发激烈,对于企业来说最重要的是实现过程控制,以确保最高的效率,最大限度地提高产品质量和过程安全,同时最大限度地减少能源消耗。

CEMS(烟气连续监测系统)

由于对环保的关注度越来越高,政府要求工厂监测和报告他们向大气中排放的物质含量。这也被视作过程控制的一部分,以确保采取措施提高效率,进一步减少未来的排放。

一些行业的典型气体有:

水泥工业:NH3和HCl

钢铁行业:NH3

铝:HF

电力行业:NH3

垃圾焚烧:HF、HCl和NH3

石油化工: 通常情况下,NH3。

H2O经常被测量,以换算成干值。

COG(焦炉煤气)

焦炉煤气是一种由氢气、甲烷和一氧化碳组成的燃料气体。该气体是生产冶金焦炭时的副产品。这种气体是通过在隔绝空气的环境下加热沥青含量高的炼焦煤而产生的。产生的焦炉煤气经过过滤,去除灰尘、焦油和油污等杂质后,作为燃料气使用。湿法脱硫后测定H2S,过程控制检测O2,以控制过量空气的加入量。

DeNOx脱硝

燃烧过程的排放含有对环境有害的气体,其中包括氮氧化物(NOx)。出于对环境的保护,减少氮氧化物的排放非常重要,许多国家的政府对此进行了管制。一种常用的减少NOx排放的方法是注入NH3或尿素。控制和监测NH3浓度对优化NOx减排效率、减少NH3排放具有重要意义。

Desox脱硫

硫氧化物是造成酸雨的一个重要原因。在过去的几十年里,各行业烟气的脱硫问题越来越受到重视。硫的排放对环境和人体健康危害很大,也是造成酸雨的重要原因之一。

湿法脱硫是目前降低废气中SOx浓度的最常用方法。

EDC/VCM

氯乙烯单体(VCM)几乎完全用于聚氯乙烯(PVC)的生产。

PVC是由氯乙烯单体(VCM)聚合而成。

首先,将原料VCM加压液化,然后送入含有水和悬浮剂的聚合反应器。接着,将引发剂送入反应器中,在40-60℃,几公斤压力下生产PVC。水的作用是去除和控制聚合过程中发出的热量。

PVC会形成微小的颗粒,并逐渐变大,直到达到所需的大小。然后停止反应,任何未反应的氯乙烯被蒸馏掉并重新使用。PVC被分离出来并干燥,形成一种白色粉末,也就是PVC树脂(见流程图)。

O2是氯乙烯单体生产中的重要反应物。当O2达到一定浓度时,就会有爆炸的危险。因此,在进入焚烧炉之前持续监测废气中的O2浓度至关重要。HCl、H2O、乙炔和乙烯也是作为各种塑料产品生产过程控制的一部分来测量的。

FCCU(流化床催化裂化装置)

重烃类在流化床催化裂化装置(FCCU)中转化为轻烃类。这是通过将大分子烃类分子暴露在催化剂和高温下分解成小分子来实现的。焚烧炉堆内的氧含量对裂化效率、裂化炉煤气中SO2的浓度以及由此产生的废硫酸和燃料效率起着至关重要的作用。CO和CO2之间的关系表明了催化剂的效率。

SRU(硫磺回收)

处理粗天然气和提炼原油会产生副产品硫化氢。

硫磺回收装置可从原料气中的H2S中回收硫磺,用于其他工艺或行业。这是通过使用多级转换器来实现的,在转换器中,H2S和空气被送入反应炉,从H2S中提取硫磺。为了达到最佳的回收效果,良好的过程控制是必要的。

测量H2S和SO2是因为这两种气体之间的关系可以表明SRU工艺的性能如何。

合成气

合成气是一种燃料气混合物,主要由氢气、一氧化碳和通常一些二氧化碳组成。其名称来源于其作为制造合成天然气(SNG)和生产氨或甲醇的中间体。合成气通常是煤气化的产物,主要应用于发电。CO2的测量是作为过程控制的一部分。

垃圾焚烧

焚烧是一种废物处理过程,涉及燃烧废物材料中的有机物质。废物材料的焚烧将废物转化为灰烬、烟气和热量。

灰烬主要是由废物的无机成分形成,可能以固体块状或烟气携带的颗粒形式存在。

烟气在散入大气之前,必须将气态和颗粒污染物净化。

测量O2和CO用于燃烧控制,而测量HCl和H2O用于CEMS。

安全/防爆

防爆测量应用于所有类型的行业。

这些应用通常是零气体应用,以防止爆炸性气体达到其LEL(爆炸下限)。

典型的被测气体有:O2、CH4、CO和H2。

尾气

尾气处理装置位于SRU之后,实际上是SRU工艺的一个组成部分。任何未在SRU中转化的剩余未反应的硫化合物在这里被转化为H2S,并循环回SRU进行再处理。SRU尾气被加热后送入催化反应器,在这里,所有的硫化合物基本上都被转化为H2S。

核能

作为核燃料后处理工厂厂低水平辐射废物处理系统的一部分,为了防止腐蚀,需测量H2O。同时,O2作为防爆措施的组成部分进行测量。HF也在尾气处理出口处进行测量。

温室气体

与CEMS一样,温室气体排放也越来越受到重视。对各行业提出越来越多的测量和减少温室气体排放的要求。

测量的典型温室气体有:CF4、CO2和CH4。

炼油厂(工艺)加热器

工艺加热器是一种直燃式的热交换器,它利用燃烧的热气体来提高通过在加热器盘管内进料的温度。根据用途的不同,这些也被称为炉子或燃烧加热器。工艺加热器被广泛应用于碳氢化合物和化学加工行业,如炼油厂、天然气厂、石化产品、化工和合成材料、烯烃、合成氨和化肥厂等。不仅是燃料成本,而且排放、安全(由于空气泄漏、管道泄漏、燃料或燃烧器问题)和产品质量(温度控制)等问题都可以通过使用LaserGas™仪器进行优化。典型的测量气体包括:O2、CO和CH4。

熔炉

工艺加热炉用于为工艺或反应提供热量。工艺加热炉通过将燃料与空气或氧气混合产生热量。剩余的热量将以烟气的形式排出炉外。炉子的设计因其功能、加热任务、燃料类型和引入燃烧空气的方法而有所不同。良好燃烧的关键是同时测量多组分气体,以实现最佳的空气燃料比控制。这样可以保证燃烧过程中产生的能量不会浪费在加热过量的空气上,且所有的燃料都完全燃烧。氧气和一氧化碳是用作燃烧效率的主要指标。

燃烧气

燃烧器是一种燃烧装置,用于燃烧掉易燃废气。

燃烧主要是出于安全考虑,以处理计划外的过压,或用于装置点火或熄火过程。

在气体燃烧之前,测量碳氢化合物混合物中的氧气含量。

氧气需在进入空气压缩机之前被减少或去除,以最大限度地降低爆炸风险。

此应用是接近零气体的应用,SP和MP仪器都适用。

电弧炉

在钢铁生产中,电弧炉是利用电弧对金属(主要是回收的废金属)进行加热。炉里存在电极,然后大电流通过材料,熔化废金属,温度可高达1800℃。在炉子顶部测量O2、CO2和H2O,以进行过程控制并确保最佳熔炼结果。

回转窑是一个圆柱形容器,略微向水平方向倾斜。物料被送入圆筒的上端。随着回转窑的旋转,物料逐渐向下端移动,它们经过一定的搅拌和混合。热气体输送进回转窑,通常与物料的方向相反。

窑通常用于制造硅酸盐水泥和水硬性水泥以及矿石的热加工阶段。它们还用于各种废物焚烧过程。

通常测量CO和O2,以确保正确的工艺条件。

铝厂的FTC/GTC

(烟尘处理中心/气体处理中心)

铝冶炼过程中的排放物含有对环境有害的气体,其中一种气体是氟化氢(HF)。铝冶炼过程中会产生大量的HF气体,这些气体大部分被湿式或干式除尘器捕获和处理。

NEO Monitors 的LaserGas™ II SP HF监测仪对HF气体的检测限低,响应时间短,维护要求低,是一款优秀的工艺和排放控制仪器。由于对环境中有毒气体测量的需求以及对安全的重视,HF排放受到越来越严格的国家和地区法规的约束。