我(wǒ)(wǒ)國在線分(fēn)析儀表及PAT技術的新進展

由于環保的要求,水質在線分(fēn)析儀表及系統已經成了環保部門對轄區水質狀況進行實時監測的主要手段,已能夠實時、連續、穩定、可靠地提供準确、快速的監測數據。作為水質自動監測,還要實行遠程監控,達到掌握主要流域重點斷面水體(tǐ)的水質狀況,預警預報重大(dà)或流域性水質污染事故、解決跨行政區域的水污染事故糾紛、監督總量控制、排放(fàng)達标情況等目的。在水質自動監控系統網絡中(zhōng),中(zhōng)心站通過衛星和電(diàn)話(huà)撥号兩種通訊方式實現對子站的實時監視,托管站也可以通過電(diàn)話(huà)撥号方式實現對所托管子站的實時監控。其他經授權每個子站是一(yī)個獨立的水質自動監測系統,一(yī)般子站有一(yī)台或多台的多參數水質自動化分(fēn)析儀組成,另有固定式子站和流動式子站(拖車(chē)—監測小(xiǎo)屋)共三種。子站分(fēn)采水單元,配水單元,分(fēn)析單元,控制單元,子站站房及配套設置。

  國内在水質氨氮監測等複雜(zá)儀表的深入研究方面也取得很多成果。如北(běi)京市化學工(gōng)業研究院研制出自動化程度很高的智能分(fēn)析系統,為環境管理提供了有力的監管工(gōng)具,目前我(wǒ)(wǒ)國已有30多家企業有了認證合格的相關産品,國内在2003年也頒布了“氨氮水質自動分(fēn)析儀技術要求”(HJ/T101-2003)标準,規定了地表水、工(gōng)業污水和市政污水的基于電(diàn)極法和分(fēn)光光度法的氨氮水質自動分(fēn)析儀的技術性能要求和性能試驗方法。

  氣體(tǐ)在線分(fēn)析儀表及系統

  從環保的角度看,氣體(tǐ)在線分(fēn)析儀表及系統比水質在線分(fēn)析儀表及系統更為重要,大(dà)氣污染物(wù)排放(fàng)标準等,從法規上要求安裝連續排放(fàng)監測系統CEMS。近十餘年間,我(wǒ)(wǒ)國固定污染源安裝了1.8萬套CEMS,具體(tǐ)标準有HJ/T75固定污染源煙氣排放(fàng)連續監測技術規範、HJ/T76固定污染源煙氣排放(fàng)連續監測系統技術要求及檢測方法以及HJ/T212污染源在線自動監控(監測)系統傳輸标準。

  目前還試點燃煤電(diàn)廠排放(fàng)煙氣中(zhōng)汞的連續自動監測、超聲波流速測定儀解決低流速(<=3m/s)煙氣測定、适應寬範圍氣體(tǐ)濃度的測定專項技術。此外(wài),美國博純公司提供的一(yī)種創新的冷幹直抽法CEMS樣氣預處理技術是樣氣除濕的好技術。實現由“點末端監控”向“全過程監控”的轉變,協調實驗室檢測項目、便攜式儀器檢測項目等控制工(gōng)程網版權所有,适應新形勢下(xià)對生(shēng)态文明的要求。

  為了環保的需要,環保部已修改了《環境空氣質量标準》,将PM2.5列入環境空氣基本監測項目,有條件的城市均開(kāi)展了大(dà)氣顆粒物(wù)PM2.5的監測。目前所用監測儀大(dà)部分(fēn)是引進國外(wài)産品。為此,國内如青島佳明測控公司也進行了開(kāi)發。目前國際上的監測方法有微量振蕩天平法和β射線法,β射線法按照輸出方式不同,分(fēn)為實時方法和時均值方式。青島佳明測控公司就采用β射線法的實時顯示方式。該公司解決了計數器選擇和數據處理、等在煉油、石化、化工(gōng)行業的應用在煉油、石化行業、在線分(fēn)析儀表的選用越來越普遍,投資(zī)越來越上升。據中(zhōng)石化咨詢公司謝懷仁、石彥秋提供的數據顯示:某大(dà)型乙烯裝置,進口自控儀表設備費(fèi)為2億元,進口在線分(fēn)析儀表設備費(fèi)為5000萬元,即4:1;某大(dà)型聚乙烯裝置,進口自控儀表設備費(fèi)8000萬元,進口在線分(fēn)析儀表設備費(fèi)1700萬元,其中(zhōng)遠紅外(wài)總碳氫分(fēn)析儀500萬元,在線氣相色譜儀500萬元,氧分(fēn)析儀400萬元,水分(fēn)析儀300萬元,即4:0.85;某大(dà)型硫磺回收裝置,進口自控儀表設備費(fèi)500萬元,進口在線分(fēn)析儀設備費(fèi)250萬元,即2:1;某油品長輸管線分(fēn)輸站,進口自控儀表設備費(fèi)200萬元,進口在線分(fēn)析儀設備費(fèi)100萬元,即2:1。而在線分(fēn)析儀主要集中(zhōng)在如下(xià)幾方面:在線質量分(fēn)析儀(工(gōng)業色譜、全镏程分(fēn)析儀、質譜儀等)、在線近紅外(wài)分(fēn)析儀、工(gōng)業核磁共振儀、放(fàng)射性儀表(料位密度測量)以及環境監測和水質分(fēn)析儀等。

  通力分(fēn)析自控技術公司羅海濤的“煉油過程應用在線分(fēn)析技術提高油品品質和輕質油收率”的報告中(zhōng),對油品質量在線分(fēn)析工(gōng)作進行了總結,主要産品有汽油镏程在線分(fēn)析儀、傾點在線分(fēn)析儀、飽和蒸汽壓在線分(fēn)析、粘度在線分(fēn)析儀以及閃點在線分(fēn)析儀等油品質量分(fēn)析儀表,以及各類油品預處理系統、分(fēn)析小(xiǎo)屋及分(fēn)析儀表成套系統、遠程工(gōng)作站,先後在蘭州石化、新疆克拉瑪依、天津大(dà)港石化、大(dà)連石化、華北(běi)石化、湖南(nán)長嶺石化、廣州石化、上海高橋煉油廠、陝西榆林石化、洛陽石化、河北(běi)滄州石化、山東濟南(nán)石化、西安石化、新疆獨山子石化、武漢石化、江蘇清江石化、延安煉油廠等30個煉油企業得到了很好的應用。如武漢石化焦化柴油項目進行卡邊操作,柴油95%點由投用前平均357℃提前到了投用後363℃,平均提高了6℃,按每提高1℃即産生(shēng)680萬元計算,柴油95%點提高了6℃,每年增加3500萬元以上的經濟效益。獨山子石化公司煉油廠加氫裂化車(chē)間羅祥生(shēng)在“全镏程在線分(fēn)析儀在加氫裂化裝置中(zhōng)的應用探讨”一(yī)文中(zhōng)指出,該廠60萬加氫裂化裝置采用了IDA系列全镏程在線分(fēn)析儀(通力産品),2011年10月底開(kāi)始調試,2012年1月15日正式投用。至今運行平穩,實現生(shēng)産過程在線質量監測、全塔優化控制,年經濟效益為1519.3萬元。

  在醫藥、食品行業的應用

  醫藥等行業對于在線分(fēn)析儀表及系統的需求,從PAT過程分(fēn)析技術來說,與石化等行業是相似的,特别是塔、釜、罐等工(gōng)藝設備的測控,燃燒、冷卻等控制,節能環保的要求等,并無特别之處,但制藥流程後處理部分(fēn),如顆粒和藥丸幹燥過程的測量控制,在線分(fēn)析儀表及系統仍有用武之地。濟南(nán)金宏利實業公司董海平等人在“AOTF-NIR光譜技術在線測量G/att流化床濕度”一(yī)文中(zhōng),介紹了顆粒和藥丸幹燥過程的含水量和濕度的控制。作為現代制藥領域對濕度控制主要手段,流化床噴霧制粒是一(yī)種複雜(zá)的生(shēng)産過程,物(wù)料含水量變動較大(dà),藥物(wù)顆粒表的濕度和内部濕度準确的檢測是個難題。将近紅外(wài)(NIR)反射光譜法用于流化床幹燥制粒,監測噴霧階段并可以測定幹燥終點。通過在線紅外(wài)技術收集幹燥不同階段産品的近紅外(wài)光譜圖,結合其它過程測量技術組合建立線性校正模型,可以實時監測幹燥過程。具體(tǐ)采用luminar3075小(xiǎo)型AOTF-NIR光譜儀(美國Brimrose公司),AOTF為聲光可調濾光器(Acousto-optictunablefilter),結構簡單,光學系統無移動性部件,體(tǐ)積小(xiǎo),集光能力強,波長切換快、重現性好,程序化的波長控制使得靈活性強,在現場使用廣泛。

  結束語

  在線分(fēn)析儀表及系統在應用中(zhōng)成長,正逢其時,特别是CEMS帶動了大(dà)批民營企業興起,正在形成産業;在線分(fēn)析技術(PAT),應該由制造商(shāng)、設計研究院(研究設計院)、最終用戶合作,共同努力,讓它産生(shēng)巨大(dà)的經濟效益和社會效益;以開(kāi)放(fàng)的精神,在國際合作的大(dà)背景下(xià),把質量、品種及有自主知(zhī)識産權的創新專項工(gōng)作,踏實的搞上去(qù)。

  現在比較多的談到傳感器,實際上在線分(fēn)析儀器就是傳感器中(zhōng)的一(yī)種,取樣方式多了,模塊化了,微型化了,智能化了,就不會再把在線分(fēn)析儀表與自動化儀表分(fēn)家了。十二五期間,我(wǒ)(wǒ)們應乘傳感器的東風,首先在在線物(wù)性分(fēn)析儀表和在線電(diàn)化學式分(fēn)析儀方面追上去(qù)。




文章轉自:http://www.tonglitech.com/index.php/jslw/254.html

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