激光氣體分析儀可提高原鋁冶煉廠氟化氫監(jiān)測(cè)效率
Boreal Laser的GasFinder系列HF激光分析系統(tǒng)在北美、南美、歐洲、亞洲、澳洲以及中東等地區(qū)超過(guò)45個(gè)國(guó)家的原鋁冶煉廠都有廣泛的應(yīng)用。Boreal Laser的HF分析系統(tǒng)具有精準(zhǔn)測(cè)量、維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)，深為廣大用戶所信賴。
原鋁冶煉會(huì)產(chǎn)生大量的HF氣體，出于工作人員人身**和環(huán)境質(zhì)量雙重需求，必須在原鋁廠布置多個(gè)HF監(jiān)測(cè)點(diǎn)。歷史上，監(jiān)測(cè)HF采用過(guò)多種方式，諸如盒式取樣器、化學(xué)分析法以及復(fù)雜昂貴的總管采樣方式。近些年，紅外分析儀開(kāi)始應(yīng)用于屋頂HF開(kāi)路監(jiān)測(cè)。其中，激光氣體分析儀因其具有超高的靈敏度和測(cè)量精度以及快速的響應(yīng)時(shí)間，取得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。激光氣體分析法較之前的分析方式更為簡(jiǎn)便、有效！
Boreal Laser的GasFinder系列便攜式激光氣體分析儀經(jīng)過(guò)了廣泛的市場(chǎng)驗(yàn)證，其在測(cè)量車(chē)間屋頂、煙氣排放管道以及廠區(qū)圍墻邊界的HF方面，具有精準(zhǔn)、高效的特點(diǎn)。GasFinder系列產(chǎn)品主要有GasFinder2（開(kāi)路便攜式）、GasFinderFC（光纖耦合便攜式）、GasFinderFCr（光纖耦合機(jī)柜安裝式）、GasFinder3-OP（新一代開(kāi)路便攜式），GasFinder3-DC（新一代雙通道原位安裝式）等。Boreal Laser的產(chǎn)品線齊全，可滿足多種多樣的應(yīng)用需求。
為什么采用激光氣體分析法？
激光氣體分析法在測(cè)量原鋁冶煉廠的HF方面較其他諸多分析方法具有顯著的優(yōu)勢(shì)：
★ 采用紅外光學(xué)吸收法，可直接測(cè)量HF，不需要通過(guò)二級(jí)測(cè)量（如，測(cè)量F離子）計(jì)算HF濃度。激光法的另一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)是可以原位測(cè)量，因此可以克服采樣系統(tǒng)導(dǎo)致的不確定性及錯(cuò)誤，對(duì)異常活躍的HF氣體而言更是如此。
★ 激光法不受其他組分干擾 — 采用的激光束的帶寬是檢測(cè)到的HF氣體吸收線寬度的十分之一，因此，激光法可以很好的隔絕其他氣體組分的干擾，包括氣體中經(jīng)常存在的H2O和CO2，而H2O和CO2會(huì)干擾傳統(tǒng)的紅外檢測(cè)器。正因?yàn)槿绱?，激光法可以?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè)，*大可達(dá)1千米。此外，采用低功率的激光器還可以保障人眼**。
★ 激光法可實(shí)時(shí)測(cè)量HF數(shù)據(jù) — 典型的響應(yīng)時(shí)間是1秒。因此，可根據(jù)HF的實(shí)測(cè)濃度對(duì)實(shí)踐工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，*大程度地減少HF氣體的排放。
★ 激光氣體檢測(cè)器采用的可調(diào)諧激光二極管（TDL）體積非常小、性能穩(wěn)定，在適用的溫度范圍內(nèi)可以長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行。因此，激光氣體分析儀基本上是免維護(hù)的。TDL的激光可分出多束信號(hào)，很容易實(shí)現(xiàn)多通道測(cè)量，大幅降低使用成本。
圖1：GasFinderMC多通道激光氣體分析儀是原鋁冶煉廠典型的配置方案
Boreal Laser的GasFinder系列HF激光氣體分析儀具備可靠性、易用性、實(shí)用性等多方面的優(yōu)勢(shì)。“無(wú)相調(diào)節(jié)”磚利技術(shù)的引入，使系統(tǒng)具備了無(wú)需調(diào)節(jié)電子器件的特點(diǎn)，對(duì)其使用人員無(wú)專(zhuān)業(yè)性要求，無(wú)需復(fù)雜調(diào)節(jié)既可實(shí)現(xiàn)不同光路距離的測(cè)量，更為便捷。Boreal的另一個(gè)**的技術(shù)革新是引入了長(zhǎng)久內(nèi)置的穩(wěn)定HF參比池。結(jié)合全譜掃描和比率計(jì)算圖，HF參比池可實(shí)現(xiàn)：
● 無(wú)跨度漂移；
● GasFinder出廠校準(zhǔn)后無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)；
● GasFinder可精準(zhǔn)鎖定HF氣體，不受其他組分干擾。
Boreal Laser具有多種不同類(lèi)型的HF激光氣體分析儀。其中便攜式GasFinderFC由集成化的一體式收發(fā)器單元和遠(yuǎn)程定位安裝的被動(dòng)“反射器組”組成，收發(fā)器安裝在XY雙軸底座上，結(jié)合瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡和內(nèi)置可視激光源，很容易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直?？蓪?shí)現(xiàn)從1m到1000m超遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)，電池驅(qū)動(dòng)，重量不足5 Kg，從開(kāi)機(jī)到開(kāi)始HF測(cè)量耗時(shí)不超過(guò)5分鐘。
GasFinderFC是便攜式光纖耦合激光氣體分析儀既可用作開(kāi)路測(cè)量，也可以用作過(guò)程及在線煙氣分析，煙氣分析是其主要應(yīng)用。
GasFinderMC是多通道激光氣體分析儀，*大可同時(shí)測(cè)量8個(gè)獨(dú)立的光路。CCU中央控制器發(fā)出的激光信號(hào)由光纖輸送至集成發(fā)送和接收功能的一體式探頭。GasFinderFC和GasFinderMC都可配置開(kāi)路式探頭和用于煙道或管道測(cè)量的對(duì)穿式探頭。
應(yīng)用舉例：
1、車(chē)間屋頂開(kāi)路監(jiān)測(cè)
車(chē)間屋頂排放傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是采用盒式采樣器，需要耗費(fèi)大量的人力，而且無(wú)法分析實(shí)時(shí)排放情況。GasFinder可設(shè)置在車(chē)間屋頂兩端，實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量整個(gè)大范圍光路區(qū)域上的排放狀況，因?yàn)闇y(cè)量是連續(xù)的，因此可依據(jù)得到的結(jié)果對(duì)生產(chǎn)工藝實(shí)時(shí)做出調(diào)整，*大程度地降低HF排放量。在與全球范圍內(nèi)大型的鋁業(yè)公司進(jìn)行的四項(xiàng)獨(dú)立的詳細(xì)對(duì)比研究中得到的數(shù)據(jù)表明GasFinder HF數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)盒式采樣數(shù)據(jù)的誤差在5%以內(nèi)。
圖2：GasFinderMC開(kāi)路探頭可測(cè)量屋頂開(kāi)路空間，可達(dá)500米
2、HF入口、出口煙道測(cè)量
鋁電解爐中產(chǎn)生的HF收集起來(lái)后通過(guò)管道輸送到洗滌塔，洗滌塔可將HF除去。同時(shí)測(cè)量洗滌塔入口和煙囪出口的HF濃度，可檢測(cè)洗滌塔的洗滌效率，反應(yīng)工藝參數(shù)變化對(duì)排放的影響，并確認(rèn)排放是否符合環(huán)保要求。圖3是典型的洗滌塔入口管道安裝應(yīng)用。
圖3： GasFinderMC對(duì)穿式探頭可用于HF洗滌塔在線測(cè)量
3、廠界圍墻HF監(jiān)測(cè)：
由于HF屬于劇毒氣體，且易溶于水生成強(qiáng)腐蝕性的氫氟酸，危害很大，因此其排放相當(dāng)敏感，相鄰的工廠之間出于**考慮以及責(zé)任劃分，需要監(jiān)測(cè)臨界圍墻上的HF擴(kuò)散狀況。此外，臨近居民區(qū)的涉HF工廠的向外擴(kuò)散情況也是當(dāng)?shù)鼐用窦碍h(huán)保局關(guān)注的焦點(diǎn)。便攜式GasFinder是此類(lèi)監(jiān)測(cè)需求的理想選擇。
4、其他應(yīng)用：
除此之外，GasFinder系列HF監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還具備多種應(yīng)用，比如：
■ 逃逸排放研究：確定主要的排放源，并實(shí)施流程更改，以降低HF水平。一些冶煉廠表示，由于使用便攜式HF氣體分析儀進(jìn)行了此類(lèi)研究，HF排放減少了50%；
■ 陽(yáng)極車(chē)間HF水平；
■ 用于控制起重機(jī)駕駛室內(nèi)的HF水平；
■ 用于校準(zhǔn)其他早期安裝的監(jiān)測(cè)設(shè)備等等。