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石油化工行業(yè)中的氨氣有毒氣體靠什么監(jiān)測(cè)?

日期:2025-03-16 03:26
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摘要: 在化工行業(yè)中,氨氣是一種重要的化工原料,可用于制尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸。同時(shí),氨氣也是一種容易構(gòu)成危害的一種氣體,由于氨氣本身是一種易燃易爆氣體,在發(fā)生氨氣泄露事件之后,不僅僅會(huì)對(duì)人體造成危害,還容易發(fā)生爆炸事故,所以在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)氨氣的監(jiān)測(cè)十分重要。 由于氨氣本身的特性,在工作或生活場(chǎng)中,如果有容易泄露氨氣的地方,應(yīng)當(dāng)安裝固定式氨氣報(bào)警器或者便攜式氣體檢測(cè)儀,用于檢測(cè)氨氣泄漏的情況,防止泄漏超標(biāo)發(fā)生危險(xiǎn)事故。 目前,用于工業(yè)氨氣監(jiān)測(cè)的傳感器共有三種大的分類:...

在化工行業(yè)中,氨氣是一種重要的化工原料,可用于制尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸。同時(shí),氨氣也是一種容易構(gòu)成危害的一種氣體,由于氨氣本身是一種易燃易爆氣體,在發(fā)生氨氣泄露事件之后,不僅僅會(huì)對(duì)人體造成危害,還容易發(fā)生爆炸事故,所以在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)氨氣的監(jiān)測(cè)十分重要。

由于氨氣本身的特性,在工作或生活場(chǎng)中,如果有容易泄露氨氣的地方,應(yīng)當(dāng)安裝固定式氨氣報(bào)警器或者便攜式氣體檢測(cè)儀,用于檢測(cè)氨氣泄漏的情況,防止泄漏超標(biāo)發(fā)生危險(xiǎn)事故。

目前,用于工業(yè)氨氣監(jiān)測(cè)的傳感器共有三種大的分類:光學(xué)類氨氣傳感器、金屬氧化物傳感器、導(dǎo)電聚合物氨氣傳感器。

一、光學(xué)類氨氣傳感器

光學(xué)類傳感器主要的類型有光干涉式傳感器、紫外吸收式傳感器、紅外吸收式傳感器和光纖式傳感器。對(duì)于氨氣檢測(cè)的兩種主要的光學(xué)原理一種是基于氨氣發(fā)生反應(yīng)的試劑的顏色或引發(fā)指示劑顏色變化;另一種機(jī)理是檢測(cè)氣體對(duì)光的吸收完成傳感確定氣體濃度。

待測(cè)氣體發(fā)生反應(yīng)著色后可以利用分光光度法對(duì)其進(jìn)行分析。由于氨氣氣體為堿性氣體一定濃度下,可以令pH試紙變色,從而分析氣氛中是否含有氨氣,但是這種測(cè)試需要保證氨氣濃度較高而且對(duì)于試紙顏色變化不能靈敏判斷會(huì)產(chǎn)生較大誤差。

光學(xué)類傳感器測(cè)能夠用于檢測(cè)環(huán)境中氨氣的含量,是一種靈敏度較高且選擇性較好的氣體傳感器。激光器和攝譜儀是光吸收氨氣檢測(cè)系統(tǒng)的主要組成部分。激光器發(fā)射光線穿過空氣,到達(dá)檢測(cè)器的光會(huì)因?yàn)榭諝庵袣怏w組分不同和各組分特性對(duì)接的光譜產(chǎn)生一定的影響,完成對(duì)氣體環(huán)境中氨氣含量的檢測(cè),在靈敏度和選擇性方面有明顯的優(yōu)越性。

二、金屬氧化物傳感器

金屬氧化物氣體傳感器成為構(gòu)成的氣體傳感器中比較受關(guān)注的氣敏材料之一。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),氧化錫、三氧化鉬、氧化鈦這些金屬氧化物都能夠用來檢測(cè)氨氣。金屬氧化物傳感器具有堅(jiān)固耐用,價(jià)格低廉,操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),是一種非常有前途的氣體傳感器。

金屬氧化物傳感器的機(jī)理主要是通過化學(xué)吸附將氨氣分子吸附到金屬氧化物的傳感層上,引起金屬氧化物傳感器上的電導(dǎo)發(fā)生變化,從而確定氨氣的濃度。

三、導(dǎo)電聚合物氨氣傳感器

利用導(dǎo)電聚合物可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氣的監(jiān)測(cè),例如:聚吡咯,聚苯胺和聚噻吩等,相對(duì)于金屬與金屬氧化物而言,導(dǎo)電聚合物作為導(dǎo)電傳感器能夠在室溫下工作。導(dǎo)電聚合物對(duì)于氨氣的傳感機(jī)理主要依賴于氨氣與導(dǎo)電聚合物之間的氧化還原反應(yīng),由于這種反應(yīng)的不可逆性使長(zhǎng)時(shí)間暴露在氨氣環(huán)境中的導(dǎo)電聚合物傳感器的靈敏度逐漸降低。

氨氣傳感器的三種工作機(jī)理為光學(xué)類監(jiān)測(cè)、金屬氧化物監(jiān)測(cè)、導(dǎo)電聚合物監(jiān)測(cè)三個(gè)方面,對(duì)氨氣的監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行了歸納、總結(jié)。由于人們環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng),未來小型化氨氣監(jiān)測(cè)傳感器仍然是氣體檢測(cè)的一種趨勢(shì),在保證器件小型化的同時(shí),還需要保證傳感器具有成本低、操作簡(jiǎn)單、靈敏度高和選擇性強(qiáng)的特點(diǎn)。

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