浅谈奥氏气体分析仪气体分析方法的适用性



浅谈奥氏气体分析仪气体分析方法的适用性

史银霞张永赵林涛

(河南心连心化肥有限公司河南新乡453731)

奥氏气体分析仪是手动分析气体中CO2，O2，CO，CH4，H2及N2等组分的一种重要分析仪器，主要由梳形管、量气筒、吸收瓶、水准瓶、燃烧瓶、爆炸瓶以及火花发生器等组成，可根据分析项目的需要，选用不同的分析部件。

从分析方式上，可分为爆炸法和燃烧法。根据被测定气体成分的化学特性，分别采用不同的气体吸收剂，充分吸收或加入部分空气，使其爆炸或燃烧，根据被测气体吸收和爆炸或燃烧前后的体积变化，计算出各组分的含量。

1爆炸法测定气体组分

爆炸法主要用于可燃气成分含量较大的气体，河南心连心化肥有限公司(以下简称心连心公司)主要是测定半水煤气、合成的新鲜气及循环气，此3类气体不能用燃烧法，因其可燃气成分较高，若用燃烧法，易使气体冲出或爆炸，存在安全隐患。

1.1　三元全分析法的适用性

(1) 仪器部件由双球式量气管、火花发生器、爆炸瓶、梳形管、水准瓶及吸收瓶组成。

(2) 此法分析的气体成分较全，也能分析CH4含量，但费时稍长，且计算方法较繁琐，适用于不要求快速得出分析数据的半水煤气，或者φ(CO2+O2)≤40%且可燃气含量较高的气体。

1.2　二元全分析法的适用性

(1) 仪器部件由双球式量气管、火花发生器、爆炸瓶、梳形管、水准瓶及吸收瓶组成。需特别说明的是此方法需要用氨性氯化亚铜溶液。

(2) 此法分析的气体成分较全，但氨性氯化亚铜溶液吸收CO所耗时间较长，适用于不要求快速得出分析数据的半水煤气，或者φ(CO2+O2)≤40%且可燃气含量较高的气体。

1.3　二元除CH4分析法的适用性

因氨性氯化亚铜溶液吸收CO反应较慢，化工生产中对瞬时数据分析时间不宜过长，且半水煤气中CH4含量较小，故一般分析时可忽略。

(1) 仪器部件由双球式量气管、火花发生器、爆炸瓶、梳形管、水准瓶及吸收瓶组成。

(2) 此法分析的气体成分将CH4忽略，适用于要求快速得出分析数据的半水煤气，或者φ(CO2+O2)≤40%且可燃气含量较高的气体。心连心公司目前就是采用此法来分析半水煤气，但半水煤气中含有少量的CH4，此CH4含量燃烧后在CO计算公式中体现，但CO的计算公式不代表CO与CH4含量的总和，因为CO和CH4燃烧的体积消减量与CO2生成量是不相等的。

1.4　二元除CO2，O2及CO分析法的适用性

(1) 仪器部件由双球式量气管、火花发生器、爆炸瓶、梳形管、水准瓶及吸收瓶组成。

(2) 此法测定出的气体组分为除氨后的百分含量，与各组分实际在气体中的百分含量仍存在一定的差别。

(3) 此法仅适用于不含有CO2，O2及CO的气体。心连心公司主要采用此法来测定合成循环气及新鲜气的气体组分。

2燃烧法测定气体组分

燃烧法主要用于可燃气成分含量较少的气体，一般是测定空气中可燃气或置换后的管道内可燃气含量。此类气体若用爆炸法分析不会爆炸，可燃气含量测定不出来，不能较准确地得出气体中的可燃气含量。

2.1　可燃气组分主要为CO，H2及CH4

(1) 仪器部件由直通式量气管、调压器、燃烧瓶、梳形管、水准瓶及吸收瓶组成。

(2) 此法分析耗时较长(约30 min)，主要原因是氨性氯化亚铜吸收CO的速度较慢，好处是容易计算全组分，且误差较小。主要适用于不确定气体组分的气体测定，心连心公司不确定组分的气体测定一般首选此法。

2.2　可燃气组分主要为CO和H2

此法分析起来较为简单，耗时较少。但在心连心公司运用很少，心连心公司采用更为简单的分析方法：空气中可燃气体的分析，取100 mL空气直接燃烧后读数即为可燃气的含量；设备及管线内的置换气分析，取50 mL或更少比例的气体，然后加入相应的空气(空气量和样气量之和为100 mL)，通入燃烧瓶中燃烧，燃烧的读数乘以样气的稀释倍数即可。此种方法虽误差较大，但因所含可燃气含量较少，亦能代表相对含量。

3结语

(1) 在现有条件下，可根据不同的气体成分选择不同的分析方法；同时，不同的分析方法亦适用不同的气体，故数据要求严格的程度不同时，采用的分析方法亦不同。

(2) 奥氏气体分析仪的缺点也很突出，虽一次投入成本低，但长期运行成本高，除去分析人员的成本，每年玻璃仪器购买费用也高。其只能单一地逐个分析气体成分，分析费时、操作繁琐，且是瞬时数据，不能连续测定气体成分。

(3) 随着科技的发展，奥氏气体分析仪已不能满足分析的需求，手动比对气相色谱仪远远高于其分析精度。因此，从手动分析的精度及节时上，奥氏气体分析仪将逐步被气相色谱仪取代，从对数据要求的连续性来看，全自动在线检测仪已逐步登上舞台。

(收稿日期2015- 07- 20)