在氯堿行業中,分析腐蝕性氣體氯氣中的微量水含量可以采用以下幾種方法:
一、電解法
原理
采用五氧化二磷(P?O?)電解法原理。傳感器由玻璃材質的圓柱和兩根并行的電極組成,電極通常為鉑或銠金屬絲,兩根電極之間涂有很薄的一層磷酸(H?PO?)膜層。
當樣氣進入電解池內,氣體中的水分被探頭表面的吸濕劑(如 P?O?)吸收,并被加在探頭電極上的直流電壓電解成氫氣和氧氣并隨樣氣排出。根據法拉第電解定律和氣體狀態方程,在一定溫度、壓力和流量條件下產生的電解電流正比于氣體中的水含量,通過測量電解電流的大小即可測出氣體的含水量。
特點
精度較高,能夠準確測量氯氣中微量水分含量。
響應速度較快,可及時獲取測量結果。
通常具備大屏幕點陣式 LCD 顯示,可選擇顯示單位,如體積比(%、ppm)或 mg/m³ 等。
注意事項
由于氯氣具有強腐蝕性及毒性,分析儀的排氣管需經過氫氧化鈉溶液進行中和處理。
定期對儀器進行維護保養,避免灰塵和污垢積聚影響正常運行。
二、冷鏡法
原理
讓樣氣通過一個冷卻的鏡面,當鏡面溫度降低到樣氣中水分的露點溫度以下時,水分會在鏡面上凝結。
通過光學系統檢測鏡面上的冷凝情況,并根據溫度和壓力等參數計算出樣氣中的水分含量。
特點
測量結果較為準確,可直接給出露點溫度。
適用于多種腐蝕性氣體的微量水分析。
注意事項
儀器需要精確的溫度控制和光學檢測系統,成本相對較高。
對環境溫度和壓力的變化較為敏感,需要進行適當的補償。
三、電容法
原理
利用電容傳感器測量氣體中的水分含量。當氣體中的水分含量變化時,傳感器的電容值也會發生相應的變化。
通過測量電容值的變化,并結合溫度和壓力等參數,可以計算出氣體中的水分含量。
特點
結構相對簡單,成本較低。
響應速度較快。
注意事項
對于低水分含量的測量精度可能不如電解法和冷鏡法。
傳感器可能會受到其他氣體成分的干擾。
四、卡爾費休法
原理
基于卡爾費休化學反應,即碘與二氧化硫在吡啶和甲醇存在下與水發生定量反應。
將氯氣通過含有卡爾費休試劑的反應池,通過測量消耗的卡爾費休試劑的量來計算氯氣中的水分含量。
特點
測量精度高,適用于微量水分的測定。
可以測量多種氣體中的水分含量。
注意事項
操作相對復雜,需要專業人員進行。
試劑需要定期更換,成本較高。
在實際應用中,可以根據具體情況選擇合適的分析方法和儀器。同時,為了確保測量結果的準確性,需要對儀器進行定期校準和維護,并嚴格按照操作規程進行操作。