1 概述

       高爐煤氣中所含的硫主要分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫兩類，有機(jī)硫主要成分有羰基硫、二硫化碳、硫醚硫醇、噻吩等；無(wú)機(jī)硫主要成分有硫化氫、二氧化硫等。高爐煤氣含硫量及硫分比例與焦炭的硫密切相關(guān)，焦炭的全硫、硫形態(tài)都可能影響到高爐煤氣硫含量。高爐煤氣精脫硫技術(shù)對(duì)煤氣中總硫控制應(yīng)以煤氣燃燒后煙氣中硫達(dá)到“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)要求為目標(biāo)。因此如何能夠準(zhǔn)確、迅速的測(cè)定出H2S含量，也成為煤氣脫硫工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

       目前高爐煤氣脫硫前H2S含量一般在45mg/Nm3--80mg/Nm3；通過高爐煤氣精脫硫后H2S含量一般在10 mg/Nm3以下，脫硫效果較好的項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)能達(dá)到5 mg/Nm3以下。

國(guó)內(nèi)的H2S的檢測(cè)方法有很多，按照其分析原理，主要分為化學(xué)法和物理法。這些檢測(cè)方法的檢測(cè)原理各異，檢測(cè)范圍、檢測(cè)精度也不相同，所以有必要對(duì)這些檢測(cè)方法的特點(diǎn)確認(rèn)適合在高爐煤氣中H2S含量檢測(cè)方法。

2 檢測(cè)方法介紹

2.1 化學(xué)法

      化學(xué)法是依據(jù)H2S的化學(xué)性質(zhì)，通過一定條件下吸收劑與H2S的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，從而得H2S含量的測(cè)定方法。化學(xué)法應(yīng)用較多，包括碘量法、汞量法、亞甲基藍(lán)法等。

      碘量法的檢測(cè)范圍較大，可以檢測(cè)濃度從0到100%的H2S氣體，但對(duì)于低量程的H2S無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。

      汞量法由于Hg具有明顯的毒性目前應(yīng)用比較少。

      亞甲基藍(lán)法測(cè)定范圍較窄，為01~23mg/m3。而且穩(wěn)定性較差。

      醋酸鉛反應(yīng)速率法也是H2S測(cè)定的常用方法，但是其測(cè)定范圍較窄，適用的含量約為01-23mg/m3，該方法適用于含硫天然氣的實(shí)驗(yàn)室分析和在線分析。

2.2 物理法

      物理法是依據(jù)H2S的物理特性應(yīng)用物理原理來(lái)確定H2S含量的測(cè)定方法,包括色譜法，光譜法,激光法等。

      色譜法和光譜法檢測(cè)H2S效果較好，受干擾因素少，分析精度高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠；但是色譜對(duì)被測(cè)氣體的潔凈程度要求較高，而且測(cè)量速度較慢，只有在專業(yè)的研究機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多。

      紫外光度法能夠在線檢測(cè)混合氣的濃度，，具有良好的準(zhǔn)確性和精密度，但是SO2的組分對(duì)檢測(cè)結(jié)果干擾較大，不適用超低量程硫化氫的測(cè)量。

      激光法具有響應(yīng)快速、適用范圍廣精確度和可靠性高、維護(hù)量較小等優(yōu)點(diǎn)，在光程滿足要求的情況下能夠準(zhǔn)確測(cè)量超低量程的硫化氫，但是CO2會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定影響，尤其在CO2濃度交高的情況下影響更大。

3 TY-9530EX防爆壁掛式激光硫化氫分析儀介紹

      我司研發(fā)生產(chǎn)的TY-9530EX防爆壁掛式激光硫化氫分析儀在可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)TDLAS的基礎(chǔ)上采用人工智能算法，升級(jí)為MDLAS技術(shù)，即多維激光吸收光譜技術(shù)，解決了傳統(tǒng)激光目標(biāo)氣體是ppmv濃度，背景氣是百分比濃度的干擾問題，利用多維建模、空間重構(gòu)、人工智能算法，能準(zhǔn)確測(cè)量高爐煤氣中H2S的含量。

4 分析系統(tǒng)外觀

4.1 適應(yīng)工況

4.2 工作條件

4.3 分析單元具體參數(shù)

4.4 優(yōu)點(diǎn)

4.4.1 不受背景氣體的影響

      傳統(tǒng)非色散紅外光譜吸收技術(shù)采用的光源譜帶很寬，其譜寬范圍內(nèi)除了被測(cè)氣體的吸收譜線外，還有很多基他背景氣體的吸收譜線。因此，光源發(fā)出的光除了被待測(cè)氣體的多條譜線吸收外還被一些背景氣體的吸收，從而導(dǎo)致測(cè)量的不準(zhǔn)確性。 而半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)中使用的半導(dǎo)體激光的譜寬小于0.001nm，遠(yuǎn)小于被測(cè)氣體一條吸收譜線的譜寬。如圖2-1所示的“單線吸收光譜”數(shù)據(jù)。 同時(shí)在選擇該吸收譜線時(shí)，就保證在所選吸收譜線頻率附近約10倍譜線寬度范圍內(nèi)無(wú)測(cè)量環(huán)境中背景氣體組分的吸收譜線，從而避免這些背景氣體組分對(duì)被測(cè)氣體的交叉吸收干擾，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

4.4.2 光程多次折返保證測(cè)量精度

      激光分析的準(zhǔn)備度和激光光程息息相關(guān)，TY-9530EX激光硫化氫在線分析儀采用光程多次折返使激光光程達(dá)到10m以上，保證測(cè)量精度。

4.4.3 多維激光吸收光譜技術(shù)解決背景氣干擾問題

      TY-9530EX激光硫化氫在線分析儀在TDLAS的基礎(chǔ)上采用人工智能算法，升級(jí)為MDLAS技術(shù)，即多維激光吸收光譜技術(shù)，解決了傳統(tǒng)激光目標(biāo)氣體是ppmv濃度，背景氣是百分比濃度的干擾問題，利用多維建模、空間重構(gòu)、人工智能算法，能準(zhǔn)確測(cè)量煤氣中H2S的含量。