化学法燃烧式CO分析器采用化学分析法进行测量。被分析的CO是可燃气体,在燃烧反应中会放热,反应热量与其含量相对应,反应式如下:CO+12O2=CO2+283×103J若能测量出反应过程中产生的热量,就可以确定被分析气体的含量。要准确地直接测量热量很困难,所以热化学式分析器中多用热电阻来感受此热量造成的温度变化。
电化学式电化学技术利用CO和平衡化学电池反应,产生的电压来指示CO量。其中主要的检测原理是定电位电解法,其关键部件大多采用国际先进技术———三端电化学式传感器,即在酸性电解液中设置3个电极:测量电极、参考电极和对应电极。在反应电极(测量电极和对应电极)之间加上足够的电压,当CO气体通过半可透气薄膜进入传感器后,则发生氧化还原反应:阳极:CO+H2O→CO2+2H++2e-阴极:2O2+8H++8e-→4H2O式中的自由电子数量与CO量成正比。通过仪器中的电路系统测量气体电解时产生的电流,然后由微处理器计算,即可测出CO气体的浓度。可以通过定期地将化学电池暴露于空气中而反方向进行氧化还反应,从而能连续、长期地使用
红外法由于各种物质的分子本身都固有一个特定的振动和转动频率,只有在红外光谱的频率与分子本身的特定频率相一致时,这种分子才能吸收红外光谱辐射能。所以各种气体并不是对红外光谱范围内所有波长的辐射能都具有吸收能力,而是有选择性的,即不同的分子混合物只能吸收某一波长范围或某几个波长范围的红外辐射能,这是利用红外线进行成分分析的基础之一。当红外辐射通过被测气体时,其分子吸收光能量,吸收关系遵循朗伯-贝尔(Lamber-Beer)定律,当气体浓度很低或吸收层很薄时,被测气体所吸收的光能量近似与气体含量呈线性关系。CO气体能吸收的红外线波长为2.37μm和4.65μm,而且对4.65μm的红外线吸收能力最强。红外式仪器利用CO分子固有的吸收特性来确定其含量。在特定光谱波长下由烟气吸收的红外辐射量可以连续测量。这样就能确定CO量。在红外线分析器中要设法克服其他气体对CO气体的干扰,例如烟气中含有CO2,而CO2与CO的特征吸收波长范围有重叠的部分,这就引起CO2对CO的测量有明显的干扰,所以红外波长要认真选择,仪器中通常设置滤波气室,以确保烟气中的其他成分对测量值没有明显的影响。
水泥窑是工业炉窑的耗能大户,对干法旋转窑的窑尾、分解炉及预热器的出口等烟气的气体成份进行分析,可以优化熟料质量、节能减排,以实现生产的优化控制,窑尾烟气的温度高达1200℃,粉尘含量高达2000g/m3,而且含有二氧化硫腐蚀性气体,是技术难度最大的取样分析对象,F600CI烟气分析仪,成功的解决了这一艰巨的取样分析难题。
烟气分析仪在新型干法旋窑烧成控制中,窑尾进料室和预热机C1出口的烟气分析(NOx、CO、O2及SO2含量)极为重要,是中控操作员的“眼睛”,因为烟气中各种气体含量能比较准确的反映窑内的烧成温度、窑内通风、反应气氛(一般要求为氧化气氛)等状况。
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