联机分析器对过程监测、优化和控制精炼、石化、发电、金属和生物技术行业等多项大规模应用日益重要
工具必须产生快速、准确和彻底工业流程气体测量结果,以便能够定期检查操作条件,并快速纠正偏离所需参数的情况一号
此外,可靠的联机分析数据对生产厂高效安全运行和满足严格立法要求至关重要。 严格立法要求正由健康和安全、节能和排放控制协议逐步确定。
选择适当的系统和技术至关重要,需要考虑方面包括足迹、长期成本、样本时间、易维护性、精度和敏感度
上线监控历来依赖气相色谱学,尽管技师熟悉并确信这一强健行业标准,质谱学正成为这些应用的前台运行者
文章比较MS和GC分析器联机监控工序并概述工厂升级扫描磁段MS仪的理由,以便快速、更精确和更全面的气体分析提高长期可负担性
准确实时监控需求
联机分析器持续测量气流以加强控制、提供产品细节并识别杂质
工业工厂需要可靠的气流数据以优化工序,调整反应混合以实现产品产量最大化,提高成品质量并保障生产厂内安全
多大操作需要谨慎平衡条件并快速判定进程内参数变化,因为延迟一分钟可能导致巨大损失
Gas色谱-行业标准
GC最常用的联机监测生产线内气体技术,主要是因为它成本低每件工具、易自动化性、熟悉方法以及同时测量多构件能力
GC分离分析数以百计的单个物种,即使是复杂混合物,并用量化和定性测量组成
气体样本分布于静态相和移动相间,而分子则由化学惰性气体传入加热列几分钟内结果可用性极低检测限值和高精度
使用气相色谱监测过程的挑战
GC广受欢迎方法,但有缺陷第一,进程气相色谱提供分分钟结果这会限制技术对自动控件和联机分析的适切性,如果采样和分析时间延迟无法立即校正2
主要原因是样本穿透列时耗时相色谱分离组件3,4速度高度优于联机协议,特别是因为工厂在采取任何行动改变进程前会经常评估两或三个顺序数据点
GC可同时使用数个工具或列来减少测量区间并避免慢分析时间植物往往安装数组GC单元以持续监测多构件,而较长周期GC意味着常单流使用
然而,这导致额外成本和约束。大型GC单元配置通常室外保存,以保存宝贵的实验室空间,要求大型高价专用掩体
重置列、标定和载波气体还有更多费用
质量光谱快速综合分析
MS是一种强敏感法,提供高规格多功能解析和控制工业生产线,比GC大有优势
质谱仪描述化学反应的许多方面,如产品和杂质生成和反应器消费有效将中性样本气分子分解为充电粒子组件,这些组件随后通过分子权重分离
质谱分析力多数来源于速度、动态范围、敏感度和多路分解和多构件分析能力5
MS检测器能分解最多元元素组成并同时判定组件结构特征4
进程质谱优异
过程MS分析器相对复杂,初始成本比GC高,尽管如此,它们提供不匹配精度(典型数级高)和速度以及更高长期成本效益3
欧洲杯猜球平台基于扫描磁段技术的MS仪表图1显示带电粒分解于可变磁场提供平面峰值剖面图可容大规模漂移而不影响测量结果
这使得维护时间缩短、高度稳定并最大限度地提供植物生产率5
图1磁段过程质谱仪图图像感知:热水手科学-环境过程监控工具
这些分析器能够测量极小浓度紧邻高浓度,这是峰间净基结果,提供极佳可复制性与直线性
灵活强势技术完全适合异常稳定快速气分析,精度和精度无比,抗染性强和重校间隔长
进程MS分析器可直接分析多样本流,单工具替换多GC单元从而降低总足迹和整体资本成本
工具使用扫描磁段MS,例如紧凑和坚固热科学TMPrimaPRO(如图2所示)完全适合流程监控中挑战性应用
图2prima进程质谱图像感知:热水手科学-环境过程监控工具
Prima PRO磁铁叠加,以便高速扫描快速分析,同时保持极佳稳定提供独有快速多流采样器从64流快速可靠采样,图3显示
图3Prima项目32端快速多流采样器图像感知:热水手科学-环境过程监控工具
可用法拉第检测器测量气体成分精度介于百万分之10至百分百分析器使用热科学燃气软件指导操作并提供一个安全稳定的流程分析平台(见图4)。
图4gasWorks软件样本显示图像感知:热水手科学-环境过程监控工具
热渔科还提供服务支持选项,并承诺响应率保证工具及时优化
表1比较标准流程GC和PrimaPRO进程MS来源:热渔科-环境过程监控工具
| 特征特征 |
标准过程GC |
PrimaPRO进程MS |
样本时间
简单化
复杂 |
3-4分钟
7-15分钟 |
10秒
20秒 |
| 多构件分析 |
需要数组多单元 |
最多64个样本流分析单件工具 |
| 精度 |
0.1% |
0.01%大构件并有更好的直线性 |
| 脚印 |
单件工具比较紧凑,多件库总体足迹大 |
少点紧凑性,小点整体足迹,少点工具 |
| 掩蔽 |
数组常需要大型高价户外掩体 |
|
| 维护、标定和存续 |
- 素数保留时间移位 稳定度下降
- 高维护标准过程
- GC要求六星期防波维护阀门,同时每季度维护其他仪器部件,常用应用需要每日校准
|
- 最小漂移因磁段分析器固有稳定性
- 最小维护
- 自动标定(30天或30至90天间隔)。
|
| 近似分析器成本 |
50-75k |
175k |
| 连带费用 |
高耗材成本,包括载量气体和重置列 |
- 低寿命耗油成本(无载量气体或列置置置换)
- 长置换间隔(一年或一年以上)。
|
标准进程GC与PrimaPRO直接比较
下降样本时间
primaPRO分析10至20秒内,分析器插件保留单样本流,而标准进程GC分析器常观察3至15分钟,而实际分析时间取决于目标气体的复杂性
单PrimaPRO通过管道多流测量多点样本并快速循环进入同一仪器RMS,每30秒读取数据点
无匹配线性精度
油气组件分析比使用标准流程GC大约精确五倍
性能评估显示,PrimaPRO比配制气相色谱仪分析复杂气体混合物的热传导检测器强得多(见图5)。6,7
图5PrimaPRO线性数据由Effectech生成图像感知:热水手科学-环境过程监控工具
异常可用性简化维护校准
PrimaPro粗糙容错设计结果异常可用率大于99.7%,冗余安装达100%
可靠性大大减少PrimaPRO维护需求,PrimaPRO进一步降低运营成本,腾出时间让维护管理员执行其他任务,特别是与多遗留GC单元需要维护相比。
Prima项目典型标定区间从一个月到90天不等,通常自动发生
标准流程GC似可要求六星期防控阀位表和季控工具其他部件维护,常用应用需要每日校准
总体长期费用下降
Prima项目初始费用(约175k)高于标准流程GC费用(约50至75kk),但单系统执行多GC单元作业,降低拥有总成本、掩蔽规模和维护
与流程GC分析器不同,Prima项目除校准和载波气体外,不要求使用列分离样本,避免替换列耗损
表2详解十年客户案例研究分析总成本差,即用一个PrimaPRO替换两个遗留过程GC
PrimaPRO为植物栈提供快速、精确和多构件分析,使它成为高复杂气流分析等高要求应用的理想
十年结束时,总运营成本下降近一半,主要原因是水电费下降和消耗品费用大幅下降。
表2客户案例研究成本分析10年比较一个进程MS(PrimaPRO)和两个遗留进程GC来源:热渔科-环境过程监控工具
| 易燃气监控 |
1xprima项目MS |
2x进程GC |
| 分析器成本 |
155 400美元 |
155 000美元 |
| 公共事业 |
$39,000 |
278 000美元 |
| 消耗品 |
67 257 |
10万元 |
| 10年总运营成本 |
261 691 |
533 000 |
结论
制造流程需求和相关立法需求导致需要快速、可靠和精确流程分析器,费用可支付
联机分析器选择主要是由熟悉引导的,但显而易见的是,高度多功能磁段MS能以更高精度提供更快分析-分析器少-结果这些系统越来越受欢迎
上头热科学普里马PRO完美例子最适于工业流程监测,尽管MS相对复杂和成本较高实施,单件工具可操作多GC单元减少样本时间、简化维护并降低总成本
Prima PROMS提供快速、精确和综合联机天然气组成解析,这是无与伦比的,此外,它与标准流程GC相比高度偏向性弹性,保证强劲投资回报
网络构建满足当前应用特殊需求全世界工厂和炼油厂已选择系统监测排放并优化各种生产过程,并定为未来行业标准
参考并深入阅读
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欧洲杯足球竞彩这些信息取材、审查并改编取TermoFish科学-环境过程监控工具提供的材料
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