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在線過程質譜儀在高爐檢測領域中的應用

來源:賽默飛世爾環境與過程   2022年03月02日 09:06  
  在線過程質譜儀一般由檢測系統、真空系統、電學系統和數據處理系統四部分組成。其中,檢測系統由進樣系統、離子源、質量分析器和離子檢測器組成。樣品由進樣系統導入離子源,在離子源中被電離成離子,離子束按照質荷比大小由質量分析器分開,被離子檢測器接收并記錄而獲得質譜圖。真空系統提供和維持質譜儀正常工作所需的真空度;電學系統為質譜儀的每一個部件提供電源和控制電路;數據處理系統快速、高效地計算和處理質譜儀獲得的大量數據,并承擔儀器控制的任務。
  在線過程質譜儀性能指標:
  ·質量范圍:質譜儀能檢測的高低質量;
  ·質量軸穩定性:在一定條件下,一定時間內質量標尺發生漂移的幅度,一般多以8hr或12hr內某一質量測定值的變化來表示;
  ·分辨率:質譜分辨相鄰兩個離子質量的能力;
  ·靈敏度:在一定條件下,對選定化合物產生的某一質譜峰,儀器對單位樣品所產生的響應值。在線質譜儀常用測得的離子流強度與離子源內氣壓之比值來表示;
  ·檢出限:質譜儀可檢出的樣品含量或濃度。
  在線過程質譜儀在高爐檢測領域中的應用:
  (1)氫氣分析。使用質譜儀可以對氫氣含量的突然增高快速報警,氫氣的突然升高預示著冷卻水向高爐的泄漏。冷卻水泄漏的早期監測可避免高爐冷卻,從而避免了焦碳消耗的增加。另外,質譜儀連續、準確地控制氫氣可以避免氫氣含量達到危險水平,從而防止易爆混合物的產生。
  (2)氮氣分析。在用氮氣作為吹掃氣體的情況下,爐頂氣體中氮/氬比是檢測取樣系統故障的理想標志,按照此比值來設定警報級別,能夠提早檢測故障并減少高成本。另外,鐵的產量主要決定于高爐熱量控制的水準,許多工廠利用氣體分析數據來計算高爐底部額外熱量,從而控制高爐溫度來確保連續穩定的鐵產量。氮氣對于準確計算物質平衡測量是至關重要。

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