氯堿過程是現代化學工業的“水電樞紐”,卻也是具爆炸與中毒風險的高溫電解現場。要讓離子膜電解槽安全、高效地產出燒堿、氯氣和氫氣,必須對兩極氣體進行毫秒級“體檢”——這就是氯堿過程氣體氯氣氫氣分析系統的任務。它像一位24小時不下班的“哨兵”,把看不見的危險翻譯成可執行的數據。
氯堿過程氣體分析系統核心由三支“探針”組成:
一支是“脫水眼”——阻火加熱采樣探頭,在90 ℃下把帶堿霧的濕氯氣瞬間脫水,避免鹽酸腐蝕后續管路;
二支是“分離器”——陶瓷膜氫氣采樣器,利用壓差讓H?乖乖進入分析室,卻把夾帶的堿液擋在外面;
三支是“快算子”——TDLAS激光氯表與熱導氫表,0.2 s內同時給出Cl?、H?體積分數,精度達0.01 %。
三套探頭互為冗余,任何一路信號漂移,DCS會在100 ms內切換備用通道,確保“零盲期”。
數據不是僅供記錄,而是直接驅動安全鏈。當氫氣含量突破0.5 % LEL下限,系統立即觸發三動作:
1.切斷整流器降電流;
2.打開氮氣閥做“氣體防火墻”;
3.啟動膜法除氫器,把游離氫轉化為水蒸氣。
2023年山東某廠曾因電網波動導致電解槽壓力失衡,氫氣瞬時飆升至1.2 %,正是該鏈式響應在1.8 s內把濃度壓回0.1 %,避免了可能的爆炸。
未來,氯堿氣體分析正向“芯片級”進化。將TDLAS激光器、氫敏MEMS等封裝進一枚φ50 mm的“智能法蘭”,可直接擰在電解槽出口,省掉百米采樣管,響應時間再縮短一個數量級。氯與氫,這對“水火不容”的元素,將在數字之眼的凝視下,繼續安全地為人類提供基礎化工血液。