酸度计是一种常用的仪器设备,主要用来精密测量液体介质的酸碱度值,配上相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位MV值,广泛应用于工业,农业,科研,环保等领域.
酸度计是测定溶液pH值的仪器。酸度计的主体是精密的电位计。测定时把复合电极插在被测溶液中,由于被测溶液的酸度(氢离子浓度)不同而产生不同的电动势,将它通过直流放大器放大,最后由读数指示器(电压表)指出被测溶液的pH值。酸度计能在0~14pH值范围内使用。
酸度计有台式、便携式、表型式等多种,读数指示器有数字式和指针式两种。①校正:先将仪器斜率调节器调节在100%位置,再根据被测溶液的温度,调节温度调节器到该温度值。②定位:把复合电极插入仪器。选择一种最接近样品pH值的缓冲溶液,把电极放入这一缓冲溶液里,摇动烧杯,使溶液均匀。待读数稳定后,该读数应是缓冲溶液的pH值,否则就要调节定位调节器。用于分析精度要求较高的测定时,要选择两种缓冲溶液(即被测样品的pH值在该两种缓冲溶液的pH值之间或接近)。待第种缓冲溶液的pH值读数稳定后,该读数应为该缓冲溶液的pH值,否则调节定位调节器。清洗电极,吸干电极球泡表面的余液。把电极放入第二种缓冲溶液中,摇动烧杯使溶液均匀,待读数稳定后,该读数应是第二种缓冲溶液的pH值,否则调节斜率调节器。③测量:经过pH标定的仪器,即可用来测定样品的pH值。这时温度调节器、定位调节器、斜率调节器都不能再动。用蒸馏水清洗电极,用滤纸吸干电极球部后,把电极插在盛有被测样品的烧杯内,轻轻摇动烧杯,待读数稳定后,就显示被测样品的pH值。复合电极的主要传感部分是电极的球泡,球泡极薄,千万不能跟硬物接触。测量完毕套上保护帽,帽内放少量补充液(3mol/L的氯化钾溶液),保持电极球泡湿润。仪器采用CMOS集成电路,不用时插入短路插头。检修时电烙铁要有良好的接地,以保护仪器。
流量计是用以测量管路中流体流量(单位时间内通过的流体体积)的仪表。有转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计和堰等。
流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。
这60多种流量仪表,每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。因此,以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计,来分别阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发展情况。
1.1差压式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。
所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。
差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。
烟气分析仪主要测量烟气中的中氧气、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等各种有害气体浓度,还可通过测量烟气的温度、动压、静压等,计算出烟气的流速、流量以及各种气体排放量。烟气分析在化肥、冶金、石油化工、水泥生产、火力发电等行业占有重要地位,不同行业烟气成份不同,但主要是含SO2,NOX,CO,O2等的气体。烟气分析仪已成为这些行业用来保证安全,稳定,高效生产的有力装置。
烟气分析仪用途的几个方面:
在新型干法水泥烧成系统控制中,窑尾炯室和预热器筒出口烟气成分(NOx,CO,02及SO2)含量分析极为重要。根据分析结果,中控操作员能较准确地判断窑内的烧成温度、窑内通风、反应气氛(一般要求为氧化气氛)等状况,并作及时调整。如:根据窑尾烟室的(NOX)值来加、减煤;通过(CO)值及(O2)值来判断窑内通风状况,据此可以增、减窑尾主排风机转速或开、关三次风管闸板开度来调整窑内通风状况;还可根据(SO2)的大小及时调整窑况,防止窑尾结皮过重。特别是在窑况波动时,这些数据对窑操作员做出准确判断尤其重要。
而在石油化工行业,因为石油炼制属于高耗能行业,所以节能降耗提高经济效益,成为炼油工作者追求的目标。对于燃烧炉烟气来说,通过烟气组成分析,可以了解加热炉的燃烧情况,从而可以优化操作条件,使燃料达到最佳燃烧值;对于催化剂烧焦烟气的分析来说,通过对烟气组成的测定,可以计算出催化剂的碳氢比,了解催化剂的结焦情况,根据这些数据对装置进行优化操作,以获得最佳经济效益。由此可见,烟气分析是炼油行业一项非常重要的技术指标。
对于冶金行业,在转炉烟道上安装在线气体分析仪,实时分析转炉烟气成分(包括CO,CO2,N2,Ar2,O2,H2,CH,He等)和温度等信息,用于探测转炉炉内动态变化情况,进行连续动态控制,称为转炉烟气分析动态控制,习惯上也常称为炉气分析动态控制。它是区别于副枪动态控制的一种方法,能完成烟气定碳(也称为炉气定碳)、温度预报、喷溅预报及控制等功能,可提高转炉终点命中率,实现转炉炼钢的全程动态控制。
此外,随着城市化进程的加快,城市垃圾成为一个严重问题。用填埋的办法处理垃圾,要占用大量土地,同时由于许多垃圾不容易分解,会造成对环境的长久污染。焚烧是处理垃圾的较好方法,燃烧后留下的残余物很少。垃圾焚烧会产生有毒的二恶英,但是研究表明,二恶英的产生需要一定温度,通过控制燃烧温度可以控制二恶英的产生。我国许多地方要建垃圾焚烧发电厂,一方面处理垃圾,一方面利用余热,提供清洁能源。垃圾焚烧排放的废气成分非常复杂,通常需要分析的气体成分有HC、SO2、NO、N02、NH3、CO、C0,H2O、02等。烟气分析仪理所当然就要应用在多组分烟气连续监测系统(CEMS),此系统既能用于垃圾焚烧发电厂的烟气分析,也可以广泛用于其他垃圾焚烧工厂。
烟气分析仪进入市场以来,已经被许多能源企业如冶金、热力发电所使用,环境监测站、高校、科研研究所选用,并以其可靠的品质、出色的性能价格比和完善的售后服务赢得了客户的信任。
从保护人体健康和生态环境的角度出发,需要对火电行业氮氧化物排放进行控制。
氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一,包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O5等多种氮的氧化物,火电厂排放的NOx中绝大部分是NO,但可在大气中氧化生成NO2,NO2比较稳定,是造成北京、广州、上海和深圳等大城市二氧化氮浓度普遍较高,小时浓度超标现象经常发生,且呈逐步增加趋势的主要原因之一。氮氧化物作为一次污染物,对人体健康有较大的危害。当含量为(20~50)×10-6时,对人眼有刺激作用。含量达到150×10-6时,对人体器官产生强烈的刺激作用。
据研究报导,氮氧化物除了作为一次污染物伤害人体健康外,还会产生多种二次污染。氮氧化物是生成臭氧的重要前体物之一,也是形成区域细粒子污染和灰霾的重要原因,从而使我国珠江三角洲等经济发达地区大气能见度日趋下降,灰霾天数不断增加。研究
结果还显示,氮氧化物排放量的增加使得我国酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变,硝酸根离子在酸雨中所占的比例从上世纪80年代的1/10逐步上升到近年来的1/3。“十一五”期间,NOx排放的快速增长加剧了区域酸雨的恶化趋势,部分抵消了我国在SO2减排方面所付出的巨大努力。NOx的跨国界“长距离输送”,使得我国NOx排放问题引起国际上的关注,增加了我国控制NOx排放的国际压力。
火电行业氮氧化物排放量巨大,迫切需要控制。
据2004年10月清华大学环境科学与工程系编著的《国家中长期氮氧化物控制方案》给出的2002年中国氮氧化物排放总量在各个经济部门的排放清单,火力发电厂排放的氮氧化物总量为505.4万吨,约占全国氮氧化物排放总量的36.1%。另据中国环保产业协会组织的《中国火电厂氮氧化物排放控制技术方案研究报告》的统计分析,2007年火电厂排放的氮氧化物总量已增至840万吨,比2003年的597.3万吨增加了近40.6%,约占全国氮氧化物排放量的35%~40%。
便携式烟气分析仪是锅炉烟气排放监测的有力工具.
锅炉和燃烧技术的改进有效的提高了生产效率,而效率的提高通常得自烟气出口温度的降低。烟气温度的降低会使酸形成的危险加大,而酸露点的监测是确保效率最佳的有效方法。S-660A酸露点监测系统则可对酸露点进行监测从而减少酸的形成,减少腐蚀。
在生产过程中使用燃料添加剂或进行加压处理将会对过程中的气体产生重大影响,进而增大形成酸雾的危险性。许多生产过程需要注入MgO、无机金属或活化了的镁,在燃烧高硫燃料时,可使SO3的形成达到最小值并减轻腐蚀和污染程度。添加剂不足将导致更多的SO2形成游离的SO3,将抬高酸露点温度并使更多的酸性煤灰排入大气。排放到大气中的酸性煤灰将会在金属表面产生腐蚀点。一些酸性煤灰甚至能腐蚀非金属材料,例如玻璃纤维和塑料等。S-660A酸露点监测系统可对添加剂的效果进行监测和控制,从而减少腐蚀,提高总效率。
S-660A是一种高性能的烟气酸露点仪具有技术性能先进、结构简单、操作方便、测量快速、体积小、重量轻、便于携带及现场使用、抗干扰性能好,可同时测出烟气中SO3和SO2两种有害气体的含量等优点。可用于电力、冶金、机械、化工、供热等领域,为生产过程的控制提供可靠的参数,优化生产过程、节约能源、保护环境。