磁氧分析仪在克劳斯硫磺回收中的应用.pdf

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1、化工自动化及仪表第4O卷磁氧分析仪在克劳斯硫磺回收中的应用王红红张英杰(华陆工程科技有限责任公司，西安710065)摘要结合超级克劳斯硫磺回收技术的流程特点和过程氧含量分析的具体要求，从磁力机械式氧分析仪的选用、工作原理、采样预处理系统结构以及应用中的注意事项等方面，着重介绍磁力机械式氧分析仪在硫磺回收中的应用。关键词顺磁式氧分析仪硫磺回收样气预处理中图分类号TH83l．3文献标识码B文章编号1000—3932(2013)10-1252-04传统克劳斯硫磺回收是一种比较成熟的多单和电化学池会发生二次燃烧，导致测量不准。与元处理技术，含有硫化氢的

2、酸性废气在燃烧炉内大多数气体相比，氧具有顺磁性质，因此该工艺选不完全燃烧，使硫化氢部分转化为二氧化硫，这些用顺磁式氧分析仪测量工艺中的氧含量。顺磁式混合气体在含有催化剂的克劳斯炉内反应生成单氧分析仪以氧分子唯一显性的顺磁性在强磁场中质硫，再经冷却器和液硫收集器回收硫磺，最后将所产生的洛伦兹力信号变换对氧含量进行精确测剩余的少量酸气通过焚烧炉过氧完全燃烧后排量，依据氧气的体积磁化率比其他气体高得多，在放。随着工业技术的不断革新与改进，现在已有磁场中具有极高的顺磁特性原理制成，一般分为超优克劳斯法在回收硫磺工业中应用，根据测试磁机械式、磁压力式和热

3、磁对流式3种，其中应用统计，其硫回收率可达99．4％以上。在此，笔者较为广泛的是磁机械式氧分析仪，对氧的顺磁性结合超优克劳斯工艺流程和过程氧含量分析的技直接测量，不受被测介质密度和导热性变化的影术要求，介绍磁力机械式氧分析仪在该工艺中的响，而且不需要参比气，因此具有较高的测量精选型、采样预处理系统的结构以及应用中的注意度、分辨率和灵敏度。事项等。在一个封闭气室中，装有两对不均匀的磁极1超优克劳斯硫磺回收工艺简介(磁场强度梯度相反)和两个空心球(也称为哑某公司现役超优克劳斯硫磺回收装置的工艺铃，置于两对磁极间隙，用具有弹性的金属带固流程如图1所示

4、。定在气室内)，空心球只能以金属带为轴旋转而不能上下移动；平面反射镜装在空心球与金属带的交点处。分析样气进入气室后，会完全包围两个空心球，由于样气的氧含量不同，因此其体积磁化率k也不同，球体所受磁引力就不同。如果两个空心球的体积相同，体积磁化值相等，两个球体的受力大小相等但方向相反；中心支撑点金属带受到的是力偶作用，这个力偶促使哑铃以金属带为轴心偏转，在哑铃做角位移的同时，金属图1超优克劳斯硫磺回收流程带会产生一个抵抗哑铃偏转的复位力矩，与转动2氧分析仪的选用力矩平衡，被测样气中的氧含量不同，旋转力氧含量的常用测量方法有顺磁氧法、氧化锆和恢复力

5、矩的平衡位置不同，即哑铃的偏转角度法和电化学法3种。由于该硫磺回收工艺的废气中含有较多可燃性气体(H：和CO)，氧化锆收稿日期：20I3-06—26(修改稿)第10期王红红等．磁氧分析仪在克劳斯硫磺回收中的应用不同。如此，哑铃的偏转角度就可以反映被测气体中的氧含量了。磁力机械式氧分析仪光学测量系统的工作原理如图2所示，其测量目标是哑铃球偏转角度，光源通过透镜组将光投射于反射镜，安装在哑铃球的反射镜将投射的光反射于两个光电感应元件(光电池)上，如果所测介质中没有氧气则哑铃球处于中间位置，两个光电感应元件(光电池)接收到的光能相同，光电组件的输出为

6、零；如果介质中含有氧气，则两个光电感应元件(光电池)就会产生能量差，随着氧含量的不同哑铃图2磁力机械式氧分析仪光学测量系统球产生的偏转角就会发生变化，光电感应元件产3磁机械式氧分析仪的组成和应用生的光电能量差也会不相同，不同的能量差产生磁机械式氧分析仪主要由样气提取、冷却、传电压变化，仪器输出也会发生相应变化，通过反输、组合过滤、复合稳流稳压、安全释放、标定、快馈放大器后，就可以测得电压差，依此判断样气速排放旁路、分析以及反吹等单元组成，其中样气中的氧含量了。预处理流程如图3所示。图3磁机械式氧分析仪样气预处理流程3．1样气提取排放回路(从预处

7、理系统的组合过滤器之前引出氧气分析取样点位于硫磺回收装置的焚烧炉至放空的样气旁通管路)。快速排放回路中应设后端，为了避免设备内可能存在的粉尘进入分析置止逆阀，避免放空管线中气体逆流进入分析系仪内，探头插入点宜选择在设备上部，并且要选用统。样气在传输过程中如果有温度下降，可能会带有过滤器的取样探头。在管道的内壁有硫磺析出而堵塞管路，因此分析3．2样气传输柜与取样探头间的管道要采用电伴热以保持管道样气输送管路一般采用~b8mm×1mm不锈钢内样气的温度。管，为了减小分析系统的时间滞后，要尽可能缩短分析仪投用前必须对系统的各连接点、流量取样探头与分析

8、柜之间的传输管道，并设置快速计和阀门处进行严格的检测，否则空气进入管道化工自动化及仪表第4O卷和分析仪内就会影响测量结果的准确性。阀来控制进表压力与流