VOCs爆炸下限LEL怎么测定？有哪几种监测设备？

发布时间：2023-11-29 09:16:00 点击：

RTO焚烧炉、RTO、RCO专业生成厂家无锡泽川环境2023年11月29日讯 进入VOCs焚烧系统前，LEL的检测是十分重要的安全手段。目前可用于测量混合可燃气体中可燃气体组分体积分数的分析仪有：火焰温度型分析仪、催化燃烧式气体探测器、氢离子火焰气相色谱仪和红外线气体分析仪。不同的分析仪有不同的测量原理，其测量的工况与测量对象也不完全相同。

在实际应用过程中，需要综合考虑分析仪的使用环境、被测气体的理化特性及组成成分、工艺的控制要求、控制回路的安全等级、分析仪预处理特点和投资概算等因素，并考虑在线分析仪的使用特点，才能做到合理选型。下面来详细介绍分享下：

①火焰温度（FTA）型分析仪

FTA分析仪内部配备精确计算过的燃烧火焰，可以直接测量样品的易燃性。分析仪内部测量池内有很小的火焰燃烧室，在分析仪工作的过程中火焰持续燃烧。样品气体从工艺管线经过取样管路进入燃烧室内，被燃烧室内的火焰燃烧掉，安装在燃烧室两头的热偶元件会检测到火焰温度的变化，传感器会将信号转换成%LEL数值显示在仪表面板上。

火焰温度型分析仪可直接测量混合气体爆炸下限的仪表，反应迅速，响应时间短（可以做到＜1s），可以直接安（专业各类VOCs治理RTO、RCO、CO、冷凝器、喷淋塔、活性炭/树脂/沸石吸脱附等设备厂家：樊13141458653微信同）装在样品管道上，在缺氧环境需配助燃模块。据了解，目前只有美国CIC公司生产该种分析仪，为专利保护产品，价格昂贵。因废气中的可燃气体体积分数会出现波动或可燃气体组分不确定，需尽量减少取样管线长度且要求分析仪测量准确迅速。

②催化燃烧（CAT）式气体探测器

CAT式气体传感器检测原理为催化燃烧的热效应，即检测元件和补偿元件配对构成测量电桥，可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧，它内部的铂丝电阻阻值相应升高导致惠斯通电桥的平衡被打破，输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。根据电阻增量与可燃气体组分体积分数成正比的关系，可以得知可燃气体组分的体积分数。

催化燃烧式可燃气体报警器具有与其它非可燃气体无交叉干扰、测量可靠、相对实惠、且输出信号线性度好（基于铂丝电阻阻值随温度变化的线性度好）。但测量元件易受卤素化合物、硫化物等中毒影响，通常用来测量环境中可燃气体的爆炸下限，若测量封闭管道内可燃气体组分的体积分数，需在探测器前增加采样装置和预处理装置，则滞后会超过20s。催化燃烧式可燃气体报警器响应时间一般小于 20s，预处理装置取样会滞后几秒（具体时间与取样介质压力与流速、取样管道内径、取样管道长度有关）。密闭空间测量可燃气体的爆炸下限在化工行业中极少应有。

③氢焰检测器（FID）气相色谱仪

FID气相色谱仪的工作原理是根据混合气体通过色谱柱的沸点、极性及吸附系数的差异，使各组份在色谱柱中得到分离，然后根据组份的物理化学特性将各组份按顺序检测出来，最后由色谱工作站将各组份的气相色谱图记录并进行分析从而得到各组份的分析结果。其工作原理简图如下所示。

FID气相色谱仪稳定可靠、性能优越、操作方便且对有机化合物具有很高的灵敏度。FID气相色谱仪的测量原理决定了其为非连续型测量仪表，混合气体通过色谱柱的分离时间决定了分析仪的分析周期较长；当分析仪只有1个流路时，其最短的分析周期可不大于1min。由于该FID气相色谱仪的信号输出结果为可燃气体组分的体积分数，而不是直接输出混合气体的爆炸下限值，因此测量数据转换为混合气体爆炸下限值。

④红外线气体分析仪

红外线气体分析仪是利用某些气体分子对红外辐射吸收的原理来测量气体的体积分数。依据SH/T 3005-2016中第9.2.2条的规定，可知红外线气体分析仪只适用于测量混合可燃气体中一种或几种可燃气体组分的体积分数。并且红外不是对所有化合物都有吸收，这样会屏蔽一些爆炸物质，除采样时间外红外线气体分析仪的响应时间一般在10s以内，所以红外线气体分析仪不宜用在该VOCs装置的工况。