山東SINZEN生產的VOCs分析儀 TK-1200型可揮發性有機物在線監測系統 壽命長維護簡單

TK-1200型在線式VOCs氣體連續監測系統是一款基于氣相色譜技術的在線監測系統，可以在線監測氣體中的揮發性有機物（包括甲烷、非甲烷總烴、苯系物等），也可以根據用戶需求擴展至其它多種揮發性組分（例如酮類、脂類等有機物）的監測，具有較高的測量和較寬的動態范圍。該系統適用于石油化工、橡膠制品、半導體制造、醫藥、印刷、噴涂、有機溶劑制造、汽車制造等工業固定污染源的有機物排放監測。

1.1 系統特點

有機廢氣在線監測系統具有以下特點：

l  采用氣相色譜法進行檢測，符合VOCs檢測方法的國際檢測標準；

l  預處理方法符合美國、歐盟和國內固定污染源廢氣測量標準，方法可靠性高；

l  系統采用全熱法，從采樣到分析全程高溫，無需除水，有效避免樣品損失，保證監測數據準確可靠；

l  具有快速旁通流路，儀表采樣響應速度快；

l  具備自動吹掃功能，可自動去除探頭濾芯表面的粉塵，延長探頭使用壽命；

l  具備自動校準功能，支持全程自動校準，無需值守，限度減少人工維護量；

l  系統可監測總烴、甲烷、非甲烷總烴、苯系物、惡臭以及上百種有機廢氣等，可滿足不同客戶的監測需求；

l  用戶可選防爆型設計，采用正壓防爆柜設計，可安裝在防爆區域，安全可靠。

1.2 主要技術參數

   表1-1 有機廢氣在線監測系統的主要技術參數

2 系統組成

有機廢氣在線監測系統由VOCs（甲烷、非甲烷總烴、苯系物）監測子系統和數據采集與處理子系統兩部分構成，如圖2-1和圖2-2所示

VOCs監測子系統主要由采樣探頭、伴熱管線、預處理單元、電控單元、VOCs分析儀及輔助系統組成，測量時煙氣由機柜內的外置高溫泵抽取，經由采樣探頭、伴熱管線、除塵過濾器后通入VOCs分析儀進行測量，儀表的輔助系統包括零氣發生單元、氫氣發生器及標氣等。

數據采集與處理子系統由工控機和有機廢氣在線監測系統監測軟件構成。有機廢氣在線監測系統監測軟件安裝在外置工控機內，用于監測和匯總所有的氣體濃度信息和工作狀態信息，同時生成報表、存儲數據、記錄歷史數據、與環保部門聯網通信等功能。

    表2-1 廢氣治理 VOC機柜各部分名稱

2.1 氣態污染物監測子系統

2.1.1 采樣預處理系統

采樣預處理系統由采樣單元、標定單元、反吹單元及電氣控制單元組成

圖2-4是預處理系統氣路流程圖，該圖方便用戶理解整個系統的氣路流向，也方便用戶進行日常檢修參考。

圖中所示為兩個探頭的情況，可用于同一套系統在兩個不同點位的監測。用戶也可根據自己的需求，配置單個采樣探頭進行單點位的監測。

2.1.2 VOC氣體分析儀

VOC氣體分析儀采用高溫伴熱雙柱并聯反吹色譜分離技術，可以自動測量和分析甲烷和總烴的含量，通過總烴和甲烷含量的差值計算得到非甲烷總烴的含量，大大縮短了分析周期，同時針對高沸點非甲烷總烴研制的高溫伴熱技術大幅度減少了高沸點非甲烷總烴的色譜峰展寬，允許儀表對高沸點物質進行地測量，甚至在高濃度非甲烷總烴存在的情況下也可以進行該操作。

常用VOC氣體分析儀是一款甲烷非甲烷總烴分析儀，除了具有常規色譜儀的分離和測量系統外，VOC氣體分析儀提供了靈活的觸摸屏式操作軟件、自動校準和測量功能。另外，VOC氣體分析儀還具有以下幾個特點：

l   采用EPC技術進行載氣壓力控制，控壓穩定，控壓優于±0.05kPa。

l   采用EFC技術進行氫氣和空氣流量控制，控流優于0.5%F.S.。

l   柱箱控制優于±0.1℃。

l   采用低維護的隔膜泵和定量環進行定體積采樣。

l   采用進口VALCO十通閥/六通閥，維護量低，使用壽命長。

l   采用雙柱并聯反吹技術分析非甲烷總烴，減少峰展寬，縮短分析時間。

l   采用微型的FID檢測器，對甲烷和總烴響應較為靈敏。

l   內置標準工業PC機，高清晰彩色液晶觸摸顯示屏，采用的人機交互控制軟件界面，基于微軟視窗操作系統，可實現全系統的自動無人運行。用觸摸屏可完成所有的維護及診斷功能操作，還可對儀器參數和分析方法進行編輯和設置，可實時顯示儀器運行狀態、色譜圖及結果等。自動存儲數據及圖譜，儲存時間長達(6~8)年。

l   19’’標準機箱，結構緊湊，可與同類型儀器集成安裝于立式機柜，占地小，日常維護和操作方便。

2.2 數據采集與處理子系統

數據采集與處理子系統由集線箱、上位機、有機廢氣在線監測系統監控軟件和數據遠程傳輸單元等構成。

集線箱安裝在戶外的平臺上，平臺上的所有設備均由集線箱進行供電，同時集線箱接收所有設備的輸出信號，通過內部的處理單元轉換為工業現場經常使用的RS485協議傳輸到上位機。通過安裝在上位機上的有機廢氣在線監測系統監控軟件監控查詢所有測量信息和儀表工作狀態信息。上位機軟件可以同時生成國家環保部門要求的數據，通過數據遠傳單元（GPRS、Internet等）傳送到環保行政主管部門。

   1-1 有關有機廢氣在線監測系統監控軟件的功能和操作方法請參見3 有機廢氣在線監測系統監控軟件操作。

系統運行前的準備工作

1.1.2 氣路連接及設置

系統氣路供氣主要連接在VOC氣體分析儀載氣、FID檢測器供氣、氣動閥驅動氣、探頭和反吹箱反吹氣等。其中探頭和反吹箱反吹氣需高壓壓縮氣單獨供給外，其它氣路用氣均由隨系統發貨的氣體發生器或高壓鋼瓶氣提供。

VOC分析儀及FID檢測器用氣體主要從VOC分析儀設備背面氣源接口接入，分別為：載氣、零氣、旁路排空、標氣、氫氣、預留。

l 載氣：作為分析儀的載氣，一般為由零氣發生器產生的零氣，接口為OD1/8”氟管。

l 零氣：作為FID檢測器的助燃氣體，接口為OD1/8”氟管。

l 旁路排空：用于排出煙氣采集的大流量氣體，接口為OD8mm氟管。

l 標氣：用于給儀表提供的標準氣體，接口為OD1/8”氟管。

l 氫氣：用于給儀表提供的氫氣，接口為OD1/8”氟管。

l 預留：用于接入外置泵，接口為OD1/8”氟管。

1.1.3 電控接線及要求

系統供電

電控板的X2：1，X2：2，X2：3分別為系統供電220 V的火線，零線和地線接入端。

供電要求

l   機柜供電：220 V AC，功率2 kW（不包括伴熱管線）；

l   伴熱管線供電：220 V AC，功率(kW)=伴熱管線長度(m)×0.04 kW/m。據伴熱管線的實際長度，結合現場的供電情況，選擇合適的供電功率。

l   系統總供電功率：為機柜供電與伴熱管線供電的功率之和。

注意

本設備能實現功率為3 kw伴熱管線的供電。當伴熱管線的功率超過3 kw時，本設備不適用。

所有氣路連接好后，打開空壓機和零氣發生器，調整零氣發生器壓力表示數為0.4Mpa。

高溫泵打開后，調整機柜前面板轉子流量計示數為2L/min。

1.1.4 上電前的檢查

一般來講，在系統上電前主要檢查以下幾點：

l   系統接地良好。

l   儀表風(0.4~0.7) MPa應該準備并連接好。

l   氫氣(0.1~0.4) MPa應該準備并連接好。

l   系統旁路排空應該用氣管引出室外。

1.1.5 上電的順序

系統上電順序為：總開關→其他分開關→多功能插座開關→AQMS-100零氣發生器開關→VOC分析儀儀表開關。

系統上電后，GC儀表要經過30 min左右的預熱，探頭、伴熱管要經過60 min左右的預熱，所有溫度、壓力指標達到要求、儀表無故障報警后，系統自動或手動觸發進入測量狀態。

系統校準

有機廢氣在線監測系統在出廠前均經過嚴格驗證并進行準確標定，由于現場工況條件不同，初次使用時建議進行重新標定。隨著系統內部電子元器件老化，系統參數將會緩慢漂移，影響測量準確性，因此為了保證有機廢氣在線監測系統測量結果準確，在使用過程中，每隔一定的周期，也需要對組成系統的各類分析儀進行重新校準。

校準主要是對系統進行零點和靈敏度標定，校準時需要通入零氣和相應濃度的標準氣體。

注意

一般情況下，VOC分析儀標定周期為30天。

1.1.6 調節高壓氣瓶

如圖3-6所示，一般氣瓶內裝的是高壓氣體，因此使用氣體時需要在氣瓶出口（由氣瓶旋鈕控制）處連接一個兩級壓力調節器進行減壓后才能使用。兩級壓力調節器有兩個表頭，靠近氣瓶的是高壓表頭，氣瓶旋開后它能自動顯示氣瓶內的剩余壓力，遠離氣瓶的是分壓表頭，通過它能調節所需要輸出的氣體壓力值。

l   開氣瓶：開氣瓶順序是先開氣瓶開關（逆時針方向）、再慢慢打開兩級壓力調節器至相應的壓力，為了保證標準的可靠性和準確度，一般調節分壓表頭（順時針方向）的示值保持在0.3 MPa左右。

l   關氣瓶：關氣瓶的順序是先關氣瓶開關（順時針方向），再關氣體壓力二級減壓閥中的開關（逆時針方向），當分壓表頭的示值將為0 MPa即可。關閉氣瓶開關后校準值為不可靠值，建議不再使用。

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