氣相色譜儀在氨合成工藝中的應(yīng)用

在氨合成工藝中使用了雙通道在線氣相色譜儀，合成塔的進(jìn)口和出口各一個取樣點，分析周期為3min，分析的組分為：氫氣、氮?dú)?、氬氣、甲烷和氨?br />【儀器原理】色譜法中存在兩相：一是固定不變的相稱為固定相，在線氣相色譜儀的色譜柱內(nèi)所裝的填料就是固定相，另一相是流過色譜柱的氣體稱為流動相，色譜的分離原理就是利用待分離的各種物質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)、吸附能力等親和能力的不同來進(jìn)行分離的，使用外力使含有樣品的氣體流動相通過色譜柱內(nèi)與氣體流動相互不相溶的填料表面，當(dāng)混合氣體流經(jīng)填料時，混合氣體中的各種組分與填料發(fā)生相互作用，由于混合氣體中各種組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與填料之間產(chǎn)生的作用力的大小、強(qiáng)弱不同，隨著流動相的移
動，混合氣體在兩相間經(jīng)過反復(fù)多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時間不同，從而按一定次序由色譜柱中流出，順序通過檢測器后將各組分檢測并記錄，實現(xiàn)氣體混合物中各組分的分離與檢測。
【組成部分】1.載氣
載氣就是上面提到的流動相，它的主要作用是把樣品（合成氣）輸送到色譜柱和檢測器中，由于所測氣體組分有五種：氫氣、氮?dú)?、氬氣、甲烷和氨，并且其中含有兩種惰性氣體氮?dú)夂蜌鍤?，所以一種載氣無法實
現(xiàn)對合成氣各種組分的檢測。氨合成色譜儀的載氣為99.999%的氫氣和氮?dú)鈨煞N。
2.減壓閥
合成塔的進(jìn)出口壓力基本是12M P a左右，進(jìn)色譜儀的壓力要求0.1MPa，所以對減壓閥的要求比較高。
3.色譜柱
色譜柱的作用是把混合物分離成單一組分的順序排列。氨合成雙通道在線氣相色譜儀的色譜柱用不銹鋼管內(nèi)填充填料（固定相）構(gòu)成，管子成螺旋形，柱管內(nèi)徑為1.5mm，長度為1.5m。
4.恒溫箱
為了保證色譜柱和檢測器的工作溫度恒定，色譜柱和檢測器都在恒溫箱內(nèi)，采用空氣浴加熱器保持溫度的恒定。
5.檢測器
用來檢測柱后流出的組分，并以電流信號的形式顯示出來。
6.50閥
50閥即樣品閥，是一個兩位十通閥。它是專門為氣態(tài)樣品所設(shè)計的，由M a x u m Ⅱ電子機(jī)箱內(nèi)的電磁閥
控制模塊來控制。
7.電氣單元
包括系統(tǒng)控制器（ S Y S C O N ） 、電子傳感器（S N E）、檢測器模塊（D P M）、電源輸入控制模塊
（P E C M）、固態(tài)繼電器模塊（S S R）、電磁閥控制模塊（S V C M）、電子壓力控制模塊（E P C M）、配線板（W D B）以及電源系統(tǒng)模塊（P S M）。其中系統(tǒng)控制器（SYSCON）內(nèi)包含了I/O和通信系統(tǒng)。
【維護(hù)保養(yǎng)】
氣相色譜儀作為氨合成工藝的重要在線分析儀表，在優(yōu)化控制、控制產(chǎn)品質(zhì)量方面起著非常重要的作
用，一旦出現(xiàn)問題，將直接影響工藝人員的操作。因此，日常維護(hù)十分重要。
1）保證載氣壓力不低于0.4M P a，氣瓶壓力低于1.5MPa時要對其進(jìn)行更換。
2）色譜分析小屋內(nèi)的溫度保持在20℃左右，使電氣單元的硬件及顯示屏處于一個良好的運(yùn)行環(huán)境，延長
其使用壽命。
3）保證小屋內(nèi)的衛(wèi)生清潔，利用檢修機(jī)會用儀表空氣或氮?dú)鈱x器內(nèi)部的灰塵進(jìn)行吹掃，仔細(xì)觀察電路
板的使用情況，對電路板上沾染有機(jī)物的電子元件和印制電路用脫脂棉蘸取酒精小心擦拭。
4）當(dāng)系統(tǒng)停車時，將色譜儀打到停止模式。
5）投用分析儀時，進(jìn)氣流量要與標(biāo)定時的進(jìn)氣流量一致。