分析仪器应用的难度，从事自动化仪器应用的人深有体会。特别是有色冶炼行业，工艺分析存在很多困难和问题:高温、高尘、高湿、负压、结晶、腐蚀性等恶劣气体条件；预处理装置的有效性差；工艺、预处理、分析仪造成的大滞后；防尘、防溅、防腐蚀要求高；自动化程度更高，维护工作量更少等。这些都给过程成分分析和环境监测分析仪器(系统)的应用带来了很多困难。
1.气体成分分析的特点及有待解决的问题
在有色金属冶炼工业中，最重要和应用最广泛的是气体成分的分析和测量。根据气体成分分析仪工作原理的不同，大致可分为两种测量方法:一种是直接测量法，即在工艺气体管道中安装探头进行直接测量(测量和发射装置在探头内)，如红外、紫外、激光气体分析仪；它是一种间接(取样)测量方法，即将工艺气体抽出除尘，送入分析仪器进行测量(测量和传输装置在仪器内)。
对于采用间接分析测量的仪器，由于冶炼过程中的高温、高尘、高湿、负压、腐蚀性等不利气体条件，最大的困难是如何获得适合仪器测试条件的样气。唯一的办法是使用预处理装置来处理样气。由于部分进口分析仪开发了自己的技术，可以满足工业分析的需要。因此，选择(制造)一种性能稳定可靠、能适应工艺条件的预处理装置是解决分析仪器使用问题的关键。对于采用直接分析测量的仪器，由于采用了最新的光学技术，可以在不影响被测气体状态的情况下进行测量，具有测量准确、响应迅速的优点。特别是不需要预处理装置，节省了自动吹扫装置的投资，与传统的热导式气体分析仪相比具有很大的优势。但也存在一些问题:1)价格贵；2)不适合粉尘粒径大的气体；3)对工作光波不敏感的气体什么也做不了等等。
二是一些在线分析仪器的应用
韶关冶炼厂是采用密闭鼓风炉(ISP)工艺冶炼铅锌的企业。许多过程分析仪器，如CO、CO2、SO2气体分析仪、H2SO4浓度计、pH计、红外水分计、热值计等。，用于物料烧结制粒、制酸、密闭高炉冶炼、煤气生产和余热发电过程中。下面介绍一些分析仪的应用。
(1) OMM3000红外水分分析仪
用于测量烧结混合料的湿度。由于物料的湿度对烧结块的质量有着重要的影响，因此选择一种高精度、稳定可靠的水分分析仪来实现对物料湿度的自动精确控制是极其重要的。工厂前期用的是IRS-MO-III红外水分仪，最近两年逐渐换成OMM3000(前者的换代产品)。该仪器最大的优点是取消了二次仪表，实现了测量和转换的一体化，可以随时与PC机连接进行校验、校准、设定、诊断等操作，操作更加简单。仪器本身性能良好，但由于现场条件恶劣(高温、高湿、高腐蚀)，在使用过程中仍存在诸多问题。为此，笔者与厂家一起对分析仪的使用进行了如下改进:1)制作不锈钢保护盒，用压缩空气体隔离现场空气体，提高仪器的耐腐蚀性能；2)要求厂家提高仪表防护等级；3)要求厂家将光路套管由硬改为软，避免大块材料对仪器和安装支架的冲击；4)采用新的内部冷却结构，根除冷却气源中的油和水对光学器件的损害；5)在现场仪器周围安装遮光罩，避免阳光对仪器的影响。通过以上改进，提高了仪器的适应性和易用性。
(二)炉气成分分析仪
高炉冶炼过程中产生的炉气成分非常复杂，主要含有SO2、SO3、CO、CO2、H2、水蒸气、粉尘、铅锌蒸气等。其中，CO、CO2和H2的含量是衡量炉内物料反应状态的重要参数，该工艺要求实时测量CO、CO2和H2。由于前期没有成熟完整的可以在复杂条件下使用的分析系统，所以采用国内某厂的热导式气体分析仪，只分析测量CO和CO2的含量，预处理装置为自制的两级过滤罐。由于炉气含尘量大，过滤装置处理能力差，仪器本身性能差，炉气成分分析一直没有得到很好的利用，给生产带来很大不便。在炉气分析领域有几种成熟的分析仪器(系统)。目前，我们正在抓紧选择和检查工作，以尽快解决工厂高炉煤气分析的难题。
(3) 873 pH分析仪
该厂制酸过程中使用10台美国FOXBRO公司的873 pH计，测量93%和98%H2SO 4冷却器循环水的pH值，及时发现设备漏酸事故。该仪器性能稳定、精度高、维护量小，已成功应用于93%酸冷却器。但在98%酸冷却器中使用并不理想，传感器容易坏。经过对93%酸冷却器运行工况的认真研究分析，确定98%酸冷却器出口循环水温度过高，传感器玻璃电极破裂，是传感器损坏的根本原因。所以专门为传感器设计了一个冷却器，安装在传感器前面，彻底解决了问题。
(四)CW95数字热值仪
自产煤气的热值采用德国UNIOn公司的CW95数字系统测量。系统的预处理装置不能说不好，因为在钢铁、化工等其他行业都可以很好的使用。但由于自产煤气质量差，含有水、焦油、煤灰等多种杂质。，使系统的预处理装置无能为力。由于热值仪工作条件恶劣，预处理部分经常堵塞，滤芯和阀门容易损坏，导致维修费用高(部分易损件价格昂贵)，维修工作量大，严重影响了煤气热值的分析测量和液化气的掺混调整。鉴于这种情况，成立了一个专门的研究小组来解决这个问题。经过认真分析和反复实验，从两个方面对原处理装置进行了改进:1)在原预处理装置上增加了一个自制的过滤器:过滤器分为两层。下水洗室配有两层钻有细孔的不锈钢板，尽可能减少水中气体形成的气泡，达到充分洗涤的效果，从而去除大部分油污和灰尘杂质；上部玻璃纤维过滤器用于进一步去除煤气中的杂质。自制的过滤器还具有自动清洗功能，可以不断将清洗室内的杂质带出罐外，大大延长了过滤器的使用寿命，减少了维护量。2)仪表使用的压缩空气经进一步除尘除水后，送至热值仪表底箱，现场隔离空气，保证燃烧空气的质量。改进后，在维护人员的精心维护下，分析系统已能长期正常运行。
(5) MW31-1 SO2浓度分析仪
该装置用于监测除尘烟气排放的SO2浓度。该分析仪采用紫外光作为检测光源，通过测量光通过测量管段的衰减来测量SO2的浓度。由于传感器以插入式方式安装，不需要对气体样品进行预处理，因此测量是实时的、准确的，并且几乎不需要维护。使用一段时间后发现这个装置还有两点不尽如人意:1)吹扫空气单元效果不好，镜头容易脏；2)探头过重(超过5 kg)，给反光镜的清洁带来很大不便。根据上述情况，采取了两项措施:1)引入压缩空气体，经进一步净化后替代原吹扫空气体装置；2)安装方式改为延伸式，使探头前端伸出工艺管道(测量段仍在工艺管道内)，便于清洗反射器。改进后取得了良好的效果，基本实现了免维护。
三、分析仪器(系统)选型应注意的问题。
分析仪器(系统)的选择是成功应用的关键，选择不当会导致仪器无法正常使用或增加维护难度。很多企业都遇到过由于选择不当导致仪器不好用甚至无法使用的情况，所以在选择仪器时要注意以下几点:
(1)工艺条件是否与仪器的适用条件一致。
工艺必须提供被测对象最详细的特征(以气体成分分析为例):成分、温度、湿度、粉尘粒径、结晶和腐蚀性等。，以便厂家研究设计与生产工艺条件相适应的分析检测仪器，集中解决。如果没有充分考虑对象，可能会出现意外情况。如上所述，MW31-1分析仪最初用于测量制酸工艺尾吸收塔排出的烟气中的SO2浓度。但由于对尾气中(NH4)2SO4的结晶重视不够，安装后探头无法工作，导致选型失误。
(2)预处理装置的处理能力和可靠性
预处理部分是分析系统的重要组成部分，其重要性不亚于仪器本身，因为分析仪表(系统)90%以上的故障都发生在预处理部分。一个好的预处理装置不仅要有很强的处理能力，还要有很好的可靠性，否则会大大增加备件成本或维护工作量。
(3)仪器技术的进步以及厂商的后续开发和服务能力
技术先进的分析仪器往往是针对同类仪器的一些缺陷或不足而引进的，选择时可有所侧重。有实力的大厂家或代理商在分析仪器的维护、保养和备件供应方面更有保障。
(4)在经济条件允许的情况下，尽量选择进口仪器。
不可否认，进口分析仪器的性能确实不错。因此，对于重要生产过程中的组分分析，应尽可能使用进口分析仪器，而最好的预处理装置应采用国产产品。因为国内厂商的预处理装置针对性更强，可以根据用户的具体要求和现场情况进行设计。
案例研究不可或缺。
不同厂家的分析仪器(系统)各有优势。有些预处理装置是成功的，有些采样分析零件也是好的，但几乎没有一个厂家的零件是最好的。所以选择一两种仪器(系统)，然后去它的用户那里调查，可以获得最真实的信息，有助于最后的定型。
四。结束语
从上面的分析可以看出，大部分分析仪器(系统)不买也可以用得很好，即使是先进昂贵的进口分析仪器也经常会出现“水土不服”的情况。除了正确选择适合自身工艺条件的仪器外，根据现场条件适当改进仪器设备，加强使用过程中的维护工作，是用好在线分析仪器(系统)的关键。
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