淺析樣品處理系統(tǒng)中樣氣含水量大的危害

紅外線氣體分析器的樣品處理系統(tǒng)承擔(dān)著除塵、除水和溫度、壓力、流量調(diào)節(jié)等任務(wù)， 處理后應(yīng)使樣品滿足儀器長期穩(wěn)定運(yùn)行要求。除應(yīng)保證送入分析儀的樣品溫度、壓力、流量恒定和無塵外，特別應(yīng)注意的是樣品的除水問題。

當(dāng)樣氣含水量較大時(shí)，主要危害有以下幾點(diǎn)：

① 樣氣中存在的水分會(huì)吸收紅外輻射，從而給測(cè)量造成干擾；

② 當(dāng)水分冷凝在晶片上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差；

③ 水分存在會(huì)增強(qiáng)樣氣中腐蝕性組分的腐蝕作用；

④ 樣氣除水后可能造成樣氣的組成發(fā)生變化。

這一條需要注意：高含水的氣樣溫度降至室溫，過飽和的水析出后，各組分的濃度均會(huì)發(fā)生變化。若氣樣 中有一些易溶于水的組分，這些組分被水部分溶解，會(huì)使各組分的濃度變化更大。工藝要求檢測(cè)的濃度指標(biāo)一般是不含水分的“干氣"中的含量，而經(jīng)預(yù)處理后的氣樣中 水分不可能除掉，仍將占有一定的比例。隨著預(yù)處理運(yùn)行狀況的變化，環(huán)境溫度、壓力 的變化，氣樣中的水含量亦隨之變化。一些極性較強(qiáng)的組分如CO? 、SO? 、NO 等，隨著水溫、氣樣壓力及水氣接觸時(shí)間長短的不同而有不同的溶解度。

從上面的分析可以看出，經(jīng)過預(yù)處理后，氣樣的組成及各組分的濃度變化是十分復(fù)雜  的，由此造成的示值偏離對(duì)微量組分檢測(cè)尤為嚴(yán)重。但這種偏離并不都是附加誤差，其中一  部分往往反映了濃度變化的真實(shí)情況，對(duì)此應(yīng)通過樣品組成分析及預(yù)處理運(yùn)行條件測(cè)試等， 從系統(tǒng)誤差角度加以消除。而對(duì)預(yù)處理運(yùn)行狀態(tài)變化引起的附加誤差則需創(chuàng)造條件，使之下降到合適示值。

為了降低樣氣含水的危害，在樣氣進(jìn)入儀器之前，應(yīng)先通過冷卻器降溫除水(最好降至5℃以下),降低其露點(diǎn)，然后伴熱保溫，使其溫度升高至40℃左右，送入分析器進(jìn)行分析， 由于紅外分析器恒溫在50～60℃下工作，遠(yuǎn)高于樣氣的露點(diǎn)溫度，樣氣中的水分就不會(huì)冷  凝析出了。

注意不可采用水洗的辦法對(duì)高溫高含水樣品加以處理(例如采用水力抽氣器取樣，再經(jīng) 氣水分離器加以分離的辦法),因?yàn)樗磿r(shí)樣氣中的易溶組分與水充分接觸，會(huì)加大其溶解度，洗滌水中的溶解氧也會(huì)析出，從而導(dǎo)致樣品組成的更大變化。