空分装置分析讲义

气相色谱流程图
安捷伦7890A气相色谱仪
色谱谱图：1-甲烷；2-乙烷；3-乙烯；4-丙烷；5-环丙烷；6-丙烯； 7-异丁烷；8-正丁烷；9-丙二烯；10-乙炔；11-反-2-丁烯；12-正丁烯； 13-异丁烯；14-顺-2-丁烯；15-1,3-丁二烯；16-甲基乙炔
色谱图
定量方法

外标法
C Fi A

氮氧化物：当一氧化氮通过压缩机时，会聚合或局部氧化。将导 致有机碳氢化合物在深冷的液空中以固体析出后悬浮在液氧表面， 在湍急的液氧表面的撞击、摩擦打火会产生爆炸危险。

润滑油：当空压机和膨胀机的润滑油用量过多时，可能有部分 油滴或油雾随压缩空气进入精馏塔。普通润滑油在压力7Mpa、 温度高于150°C时，很容易裂解为乙炔等烃类轻馏分，其沸点比 原润滑油低很多，极易气化混入氧气中。
反应式
如下: 2NO+02=2NO2 2N02+H20=HNO3+HNO2 NH2 NH2 N=NHNO2+ + = SO3H SO3H 对胺基磺酸 α-萘胺（红色）
NH2
+2H2O
测定步骤

临时色阶的制备：用不同浓度亚硝酸钠溶液和格里沙 试剂（对氨基苯磺酸溶液 、α-萘胺溶液 ）配制 永久色阶的制备：用配比不同的醋酸和甲基红混合溶 液配制。颜色参照临时色阶，用石蜡封口。 色阶中氮氧化合物对照表空分装臵控制指标.xls 50mL液空经下面装臵，被格里沙试剂吸收，吸收后溶 液与永久色阶比较，从对照表中查出氮氧化物含量， 代入公式计算：
空分装臵分析讲义
空分装臵分析工作的意义


1、常规分析项目：指导装臵生产，根据 我们的分析数据，装臵调整参数，保证产 品质量。 2、安全分析项目：提高装臵安全生产能 力，杜绝装臵爆炸事故的发生。
空分装臵产品：氮气、液氮、仪表风、工厂风、 液空，指标如下：
序 号
物料名称
分析项目
控制指标
1
2 3 4 5 6 7

GC主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合 物的分离，待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体（即载气，也 叫流动相）带入色谱柱，柱内含有液体或固体流动相，由于样品 中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流 动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。由于载气的流动，使样 品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸附，使各组分 得到分离。当组分流出色谱柱后，立即进入检测器。检测器能够 将样品组分的与否转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的 量或浓度成正比。当将这些信号放大并记录下来时，就是气相色 谱图了。
乙炔等碳氢化合物：包括甲烷、乙烷、 丙烷、乙 烯、丙烯、乙炔、碳四等。 乙炔与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高 热能引起燃烧爆炸。进入空分装臵的乙炔量超过乙炔在 液氧或液氮中的溶解度范围时则以固态析出，并沉积在 冷凝器的管道中。固态乙炔加液氧的爆炸敏感性极高， 甚至比液氧炸药的可爆性还高18倍左右。其他不饱和碳 氢化合物也能发生爆炸分解反应。
液空中油份的测定
c)
d)
e)
样品前处理：1L液空样品在容器中挥发，残渣用 10mL二氯乙烷洗涤，测此溶液的吸光值。 在标准曲线查得此吸光值对应的油含量，代入公式 计算。 油含量（mg/L）=
2A V
液空中氮氧化物含量的测定

方法提要（比色法） 本规程是利用液空中的氧,直接将液空中的一氧化 氮氧化为二氧化氮,二氧化氮被格里沙试剂吸收，使试 剂呈现出红色,然后与标准色阶比较,从而测出液氧中 氮氧化物的含量,以mg/L表示。

式中： C—待测组份的含量，%（体积分数）； A—相应组份的峰面积； Fi—相应组份的校正因子。
液空中油份的测定

a)
b)
方法原理：荧光比色法，利用油脂溶于二氯乙烷， 能在荧光下发光的原理。根据荧光的强弱来确定油 脂的含量。 操作步骤： 配制标准色阶 用装臵压缩机油和二氯乙烷配制 绘制工作曲线 用已知浓度（X）的标准色阶的荧光值（Y）绘制
分析方法简述



露点分析 便携式测氧仪操作规程 空气、氮气中烃类杂质的测定 液空中油含量的测定 液空中一氧化氮的测定
露点分析
露点仪操作规程

打开仪器开关，检查电池状况。 在采样点，打开样品管线或调节阀，并且检查样品排 出口 。 用合适的样品连接线将仪器和采样点相连接 调节样品阀门或流量控制器使仪器获得的流量比较平 和，流速保持5～10L/min 先让样品空流2 ～3min，以使样品清除杂质，接着将 手指放在仪器上部出口的连接上，仪器的顶部抬起。 当仪器的读数将随露点上升并且开始稳定，读取结果
便携式测氧仪
便携式测氧仪操作规程


正压取样分析
当分析仪连接到正压气体进行取样分析时，通常采用 以下步骤： 先接排气接头，再接进气接头。连接要迅速，以使空 气通过排气接头扩散的时间最少。 调节样品气流量在 0.2-5L/min,保证进样时间以便得到 稳定的、较小的读数。
便携式测氧仪操作规程


常压取样
如果样品气是常压（或微负压），将需要使用样品气 泵。泵应配备截止阀以便使样品气流 量可以控制在 0.2-5L/min。
测爆仪
可燃性气体检测器操作规程
பைடு நூலகம்

在气体浓度画面时，按［POWER］，可切换条形图 的范围。电源ON时，为AUTO。按AUTO→H范围 →L范围→AUTO的顺序切换 <AUTO范围>：检测气体时在数字的数值增加的同 时条线图的条也随之增加条线图在超过满量程时会自 动从L范围切换到H范围.条线图的刻度会变、还有气 体浓度下降时会自动的回复到L范围.
发生爆炸的条件：有爆炸性物质和引爆源

空分塔中可爆物质主要有:乙炔和其他碳氢化合物,氮 氧化物、随空气带入塔内的润滑油及润滑油的轻馏份。 空分塔的引爆源主要有：摩擦和撞击的机械作用；静 电放电；固态乙炔颗粒与塔、管壁的摩擦；臭氧、氮 的氧化物等的促进作用；压力脉冲等。

3、乙炔、油、氮氧化物等爆炸性物质的危 害
2、安全分析项目

空压机入口空气杂质分析，液空中碳氢杂质（包 括乙炔、总烃等）、油含量、氮氧化物分析等等。
3、空分装臵的爆炸原因：
分为物理性爆炸和化学性爆炸

物理性爆炸主要原因为各种操作失误；设计、制造、安装质量差； 设备长期运行，存在缺陷而又未及时修复，长期超负荷生产等。

化学性爆炸可发生在停车后排放液氧和短期停车后再启动的时候， 也可发生在连续生产过程中及停车的时候。
A V V0 X 1000 50
一氧化氮吸收瓶


试题：
空分装臵分析工作的意义 国标GB/T3864-2008中工业氮指标 液空中油份的测定的方法原理




国标GB/T3864-2008中指标
氮气纯度：≥99.2 %（VOL） O2 含量：≤0.8%（VOL） 游离水：无
空气规格


空分、空压初步设计中指标
露点（操作压力下）：－50℃ 含油量： ＜10mg/m3


分析露点、CO2分析目的：水蒸汽达到0℃和二氧化碳
达到-79℃时,就分别变成冰和干冰,•就会阻塞板式换热器的通道 和筛板上的小孔。 直接影响将来各装臵气密、吹扫、臵换质量。
原料空压机入口空气
CH4
C2H6 C2H4 C2H2 C3H8 C3H6 C4
＜3.0ppm
＜0.1 ppm ＜1.0 ppm ＜0.5 ppm ＜0.1 ppm ＜0.1 ppm ＜0.1 ppm
8
总烃
＜8.0 ppm
1、常规分析项目


空分、空压初步设计中指标
氮气纯度：≥99.999 %（VOL） O2 含量：≤3PPM （VOL） 压力露点：＜-76℃ CO 含量：≤1PPM （VOL）
空气、氮气中烃类杂质的测定

方法提要： 气相色谱法：如试样为液态，则用进样小钢瓶， 使样品充分气化后经六通阀进样，如试样为气态，则 直接用六通阀进样。将待测试样和标样分别注入色谱 仪进行分析。测定试样中组分和标样的峰面积，由试 样中组分峰面积和标样峰面积的比例使用外标法计算 每个组分的含量。
气相色谱分析原理