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Boreal Laser的激光氣體分析儀在原鋁冶煉廠的應(yīng)用


日期:2020/4/17 15:22:10
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摘要: 激光氣體分析儀可提高原鋁冶煉廠氟化氫監(jiān)測效率 Boreal Laser的GasFinder系列HF激光分析系統(tǒng)在北美、南美、歐洲、亞洲、澳洲以及中東等地區(qū)超過45個國家的原鋁冶煉廠都有廣泛的應(yīng)用。Boreal Laser的HF分析系統(tǒng)具有精準(zhǔn)測量、維護量小等優(yōu)點,深為廣大用戶所信賴。 原鋁冶煉會產(chǎn)生大量的HF氣體,出于工作人員人身**和環(huán)境質(zhì)量雙重需求,必須在原鋁廠布置多個HF監(jiān)測點。歷史上,監(jiān)測HF采用過多種方式,諸如盒式取樣器、化學(xué)分析法以及復(fù)雜昂貴的總管采樣方式。近些年,紅外...

激光氣體分析儀可提高原鋁冶煉廠氟化氫監(jiān)測效率

        Boreal Laser的GasFinder系列HF激光分析系統(tǒng)在北美、南美、歐洲、亞洲、澳洲以及中東等地區(qū)超過45個國家的原鋁冶煉廠都有廣泛的應(yīng)用。Boreal Laser的HF分析系統(tǒng)具有精準(zhǔn)測量、維護量小等優(yōu)點,深為廣大用戶所信賴。


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       原鋁冶煉會產(chǎn)生大量的HF氣體,出于工作人員人身**和環(huán)境質(zhì)量雙重需求,必須在原鋁廠布置多個HF監(jiān)測點。歷史上,監(jiān)測HF采用過多種方式,諸如盒式取樣器、化學(xué)分析法以及復(fù)雜昂貴的總管采樣方式。近些年,紅外分析儀開始應(yīng)用于屋頂HF開路監(jiān)測。其中,激光氣體分析儀因其具有超高的靈敏度和測量精度以及快速的響應(yīng)時間,取得了越來越廣泛的應(yīng)用。激光氣體分析法較之前的分析方式更為簡便、有效!


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       Boreal Laser的GasFinder系列便攜式激光氣體分析儀經(jīng)過了廣泛的市場驗證,其在測量車間屋頂、煙氣排放管道以及廠區(qū)圍墻邊界的HF方面,具有精準(zhǔn)、高效的特點。GasFinder系列產(chǎn)品主要有GasFinder2(開路便攜式)、GasFinderFC(光纖耦合便攜式)、GasFinderFCr(光纖耦合機柜安裝式)、GasFinder3-OP(新一代開路便攜式),GasFinder3-DC(新一代雙通道原位安裝式)等。Boreal Laser的產(chǎn)品線齊全,可滿足多種多樣的應(yīng)用需求。

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為什么采用激光氣體分析法?

激光氣體分析法在測量原鋁冶煉廠的HF方面較其他諸多分析方法具有顯著的優(yōu)勢:

★ 采用紅外光學(xué)吸收法,可直接測量HF,不需要通過二級測量(如,測量F離子)計算HF濃度。激光法的另一個顯著的優(yōu)勢是可以原位測量,因此可以克服采樣系統(tǒng)導(dǎo)致的不確定性及錯誤,對異?;钴S的HF氣體而言更是如此。

★ 激光法不受其他組分干擾 — 采用的激光束的帶寬是檢測到的HF氣體吸收線寬度的十分之一,因此,激光法可以很好的隔絕其他氣體組分的干擾,包括氣體中經(jīng)常存在的H2O和CO2,而H2O和CO2會干擾傳統(tǒng)的紅外檢測器。正因為如此,激光法可以實現(xiàn)遠距離探測,*大可達1千米。此外,采用低功率的激光器還可以保障人眼**。

★ 激光法可實時測量HF數(shù)據(jù) — 典型的響應(yīng)時間是1秒。因此,可根據(jù)HF的實測濃度對實踐工藝進行實時的調(diào)整,*大程度地減少HF氣體的排放。

★ 激光氣體檢測器采用的可調(diào)諧激光二極管(TDL)體積非常小、性能穩(wěn)定,在適用的溫度范圍內(nèi)可以長時間可靠運行。因此,激光氣體分析儀基本上是免維護的。TDL的激光可分出多束信號,很容易實現(xiàn)多通道測量,大幅降低使用成本。

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圖1:GasFinderMC多通道激光氣體分析儀是原鋁冶煉廠典型的配置方案

 

      Boreal Laser的GasFinder系列HF激光氣體分析儀具備可靠性、易用性、實用性等多方面的優(yōu)勢。“無相調(diào)節(jié)”磚利技術(shù)的引入,使系統(tǒng)具備了無需調(diào)節(jié)電子器件的特點,對其使用人員無專業(yè)性要求,無需復(fù)雜調(diào)節(jié)既可實現(xiàn)不同光路距離的測量,更為便捷。Boreal的另一個**的技術(shù)革新是引入了長久內(nèi)置的穩(wěn)定HF參比池。結(jié)合全譜掃描和比率計算圖,HF參比池可實現(xiàn):

● 無跨度漂移;

● GasFinder出廠校準(zhǔn)后無需現(xiàn)場校準(zhǔn);

● GasFinder可精準(zhǔn)鎖定HF氣體,不受其他組分干擾。


       Boreal Laser具有多種不同類型的HF激光氣體分析儀。其中便攜式GasFinderFC由集成化的一體式收發(fā)器單元和遠程定位安裝的被動“反射器組”組成,收發(fā)器安裝在XY雙軸底座上,結(jié)合瞄準(zhǔn)望遠鏡和內(nèi)置可視激光源,很容易實現(xiàn)準(zhǔn)直。可實現(xiàn)從1m到1000m超遠距離監(jiān)測,電池驅(qū)動,重量不足5 Kg,從開機到開始HF測量耗時不超過5分鐘。

       GasFinderFC是便攜式光纖耦合激光氣體分析儀既可用作開路測量,也可以用作過程及在線煙氣分析,煙氣分析是其主要應(yīng)用。

      GasFinderMC是多通道激光氣體分析儀,*大可同時測量8個獨立的光路。CCU中央控制器發(fā)出的激光信號由光纖輸送至集成發(fā)送和接收功能的一體式探頭。GasFinderFC和GasFinderMC都可配置開路式探頭和用于煙道或管道測量的對穿式探頭。


應(yīng)用舉例:

1、車間屋頂開路監(jiān)測

車間屋頂排放傳統(tǒng)的檢測方法是采用盒式采樣器,需要耗費大量的人力,而且無法分析實時排放情況。GasFinder可設(shè)置在車間屋頂兩端,實時連續(xù)測量整個大范圍光路區(qū)域上的排放狀況,因為測量是連續(xù)的,因此可依據(jù)得到的結(jié)果對生產(chǎn)工藝實時做出調(diào)整,*大程度地降低HF排放量。在與全球范圍內(nèi)大型的鋁業(yè)公司進行的四項獨立的詳細對比研究中得到的數(shù)據(jù)表明GasFinder HF數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)盒式采樣數(shù)據(jù)的誤差在5%以內(nèi)。

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圖2:GasFinderMC開路探頭可測量屋頂開路空間,可達500米

 

2、HF入口、出口煙道測量

鋁電解爐中產(chǎn)生的HF收集起來后通過管道輸送到洗滌塔,洗滌塔可將HF除去。同時測量洗滌塔入口和煙囪出口的HF濃度,可檢測洗滌塔的洗滌效率,反應(yīng)工藝參數(shù)變化對排放的影響,并確認(rèn)排放是否符合環(huán)保要求。圖3是典型的洗滌塔入口管道安裝應(yīng)用。

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圖3: GasFinderMC對穿式探頭可用于HF洗滌塔在線測量


3、廠界圍墻HF監(jiān)測: 

由于HF屬于劇毒氣體,且易溶于水生成強腐蝕性的氫氟酸,危害很大,因此其排放相當(dāng)敏感,相鄰的工廠之間出于**考慮以及責(zé)任劃分,需要監(jiān)測臨界圍墻上的HF擴散狀況。此外,臨近居民區(qū)的涉HF工廠的向外擴散情況也是當(dāng)?shù)鼐用窦碍h(huán)保局關(guān)注的焦點。便攜式GasFinder是此類監(jiān)測需求的理想選擇。

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4、其他應(yīng)用:

除此之外,GasFinder系列HF監(jiān)測系統(tǒng)還具備多種應(yīng)用,比如:

■ 逃逸排放研究:確定主要的排放源,并實施流程更改,以降低HF水平。一些冶煉廠表示,由于使用便攜式HF氣體分析儀進行了此類研究,HF排放減少了50%;

■  陽極車間HF水平;

■  用于控制起重機駕駛室內(nèi)的HF水平;

■  用于校準(zhǔn)其他早期安裝的監(jiān)測設(shè)備等等。

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