가스 검사 온라인 사전 처리 시스템

1. 시스템 개요

가스 검사 온라인 사전 처리 시스템기체 샘플링 지점과 분석 기기 사이를 연결하는 관건적인 부분으로, 샘플 기체 중의 간섭 성분을 제거하고 기체 상태를 조절하여 분석 기기에 진입한 기체 샘플이 대표성, 안정성 및 청정도를 가지도록 확보함으로써 모니터링 데이터의 정확성과 신뢰성을 보장하기 위한 것이다.이 시스템은 환경 모니터링, 산업 프로세스 제어, 석유 화학 공업, 야금, 전력 등 분야에 광범위하게 응용되며, 대기 환경의PM2.5의、SO₂、NOx는, 산업용 배기가스의VOC, 분진, 산성가스 등) 및 분석기기의 요구는 상응한 예비처리단위를 배치해야 한다.

2. 핵심 기능

1. 샘플 수집 및 전송: 샘플링 프로브를 통해 고정된 오염원이나 환경 공기에서 원시 가스 샘플을 채취하고, 반열 샘플링 파이프라인 또는 일반 샘플링 파이프라인을 이용하여 샘플을 사전 처리 시스템으로 수송한다.반열관선은 고습도 기체가 전송 과정에서 응축되는 것을 방지하여 수용성 성분 손실이나 적액 오염이 발생하는 것을 피할 수 있다.

2. 과립물 여과: 다른 정밀도 (예:μm레벨) 필터 (예: 유리섬유 필터, 금속 소결 필터, 폴리테트라 플루오로에틸렌 필터 등) 는 시료의 분진, 에어로졸 등 미세먼지를 제거하여 분석기의 가스로를 막거나 센서를 손상시키거나 분석 정밀도에 영향을 주지 않도록 한다.

3. 습기 제거/건조: 시료 기체의 습도가 비교적 높을 때는 제습 처리를 해야 한다.일반적인 방법은 다음과 같습니다.

o응축법: 반도체 냉각 또는 압축기 냉각을 통해 가스 온도를 이슬점 이하로 낮추어 수분을 응축시켜 석출한 다음 가스 분리기를 통해 분리한다.

o흡착법: 건조제 (예: 실리콘, 분자체,나피온은튜브가 수분을 흡착하다.나피온은튜브는 건조한 가스를 통해 청소할 때 연속적인 제습을 실현할 수 있으며, 수분에 민감하고 연속적인 모니터링이 요구되는 장소에 적용된다.

4. 온도 및 압력 조절: 일부 분석 기기는 샘플에 들어가는 온도와 압력에 대해 특정한 요구가 있으며, 시스템은 온도 제어 장치(예를 들어 가열 보온, 냉각)와 압력 조절 밸브, 안정기를 갖추어 샘플 가스의 온도와 압력을 기기의 작업 범위 내에서 제어해야 한다.

5. 그룹 제거 및 전환: 시료에 존재할 수 있는 분석 목표물에 방해가 되는 구성에 대해 선택적으로 제거하거나 전환해야 한다.예:

o화학 필터 (예를 들어 활성탄은 유기 간섭물을 흡착하고, 알칼리성 흡착제는 산성 기체를 제거하고, 산성 흡착제는 알칼리성 기체를 제거한다.) 를 사용한다.

o직접 측정이 어려운 일부 그룹의 경우 촉매 변환 장치를 통해 측정 가능한 물질로 변환해야 할 수도 있습니다 (예:NO₂으로 전환아니요, 또는CO는으로 전환CO₂）。

6. 트래픽 제어 및 안정화: 품질 트래픽 컨트롤러를 통해 (MFC는) 또는 로터 유량계는 분석 기기에 들어가는 샘플 가스 유량을 정확하게 제어하고 안정시켜 분석 결과의 중복성과 정확성을 확보한다.

7. 반취와 자체 청결: 샘플링 프로브와 필터가 막히는 것을 방지하고 시스템 유지 보수 주기를 연장하기 위해 시스템은 일반적으로 자동 또는 수동 백드라이 기능을 갖추고 있으며, 깨끗한 공기나 불활성 기체를 이용하여 샘플링 경로를 청소한다.

3. 주요 구성 단위

1. 샘플링 프로브: 샘플링 지점에 직접 삽입하고, 머리에는 일반적으로 초급 필터가 있으며, 재질은 가스의 부식성에 따라 선택됩니다 (예: 스테인리스강, 폴리테트라플루오로에틸렌).

2. 샘플링 파이프라인: 샘플 가스를 수송하고, 반열형 (온도 제어) 과 비반열형으로 나뉘며, 재질은 화학 호환성과 저흡착성 요구를 만족시켜야 한다.

3. 사전 처리 호스트: 내장형 필터, 응축기/건조기, 온도제어기, 압력조절기, 유량제어기, 가스분리기, 화학전환기 등 핵심부품의 상자체.

4. 가스 공급 장치: 역취, 청소, 구동 에어 밸브 등에 청정 가스 공급원 (예: 압축 공기, 질소) 을 제공하며, 일반적으로 공압기, 건조 정화 장치, 가스 저장 탱크 등을 포함한다.

5. 제어 및 디스플레이 장치:PLC는또는 내장형 시스템으로 구성되어 각 사전 처리 장치 (예: 온도, 유량, 백드라이 주기) 에 대한 자동 제어를 실현하고 터치스크린 또는 상위기 소프트웨어를 통해 시스템 운행 상태 파라미터 (온도, 압력, 유량, 경보 정보 등) 를 표시한다.

6. 폐액/폐흡착제 처리: 응축제습으로 인한 폐액 또는 포화된 흡착제에 대해서는 상응하는 수집과 합규처리조치가 있어야 한다.

4. 관건적인 기술고려

1. 대표성: 예처리 과정은 가능한 한 목표 분석물에 대한 손실을 줄이고 처리 후의 샘플이 원시 기체의 구성과 농도를 진실하게 반영할 수 있도록 해야 한다.

2. 효율성: 각 처리 단위(예를 들어 여과, 제습, 간섭 제거)는 비교적 높은 처리 효율을 가지고 간섭물을 효과적으로 제거해야 한다.

3. 선택적: 방해물을 제거하는 동시에 목표 분석물에 대한 손실이나 영향을 피한다.

4. 안정성 및 신뢰성: 시스템이 장기적으로 안정적으로 운행되고 부품의 수명이 길며 유지 보수가 편리하고 고장률이 낮아야 한다.

5. 응답 속도: 사전 처리 시스템의 대기 시간은 가능한 한 짧아야 가스 농도 변화에 대한 신속한 대응을 보장할 수 있으며, 특히 프로세스 제어 또는 돌발 응급 모니터링에 적합합니다.

6. 호환성: 후속 분석 기기의 인터페이스, 유량, 압력 등 파라미터와 일치한다.

7. 자동화 및 지능화: 자동 진단, 고장 경보, 자동 반취, 원격 제어 등 기능을 갖추고 인공 간섭을 줄이고 운영 효율을 높인다.

5. 응용 장면과 선택 요점

1. 환경 공기 질량 자동 모니터링: 복잡다단한 기상조건에 대응해야 하며 예처리시스템은 제습, 먼지제거, 결로방지 및 저농도오염물에 대한 효과적인 포착을 중점적으로 고려해야 하며 일반적으로 온라인식, 련속운행의 예처리방안을 채용해야 한다.

2. 고정 오염원 폐기 모니터링: 가스 성분이 복잡 (고온, 고습, 고진, 고부식성), 사전 처리 시스템은 고온, 내부식, 고효율 먼지 제거, 강력한 제습 능력을 갖추어야 하며, 샘플링 프로브와 파이프라인은 항상 열을 동반하여 타르, 미세먼지의 응축과 막힘을 방지해야 한다.

3. 공업 과정 가스 분석: 특정 공정 요구 사항에 따라 특정 공정 가스에 대한 맞춤형 사전 처리 시나리오 (예: 특정 촉매제 독극물 제거) 와 같은 빠른 응답, 고정밀 유량 및 압력 제어가 필요할 수 있습니다.

4. 실내 공기 품질 모니터링: 일반적으로 오염물의 농도가 비교적 낮고 환경조건이 상대적으로 온화하며 예처리시스템이 상대적으로 간소화될수 있으며 먼지제거와 소량의 제습에 중점을 둘수 있다.

모델 선택 시 종합적으로 고려해야 한다: 모니터링 대상 기체의 성질(성분, 농도, 습도, 온도, 압력, 부식성), 분석 기기의 요구, 모니터링 주파수(연속/간헐), 현장 환경 조건, 예산 비용 및 운영 편의성 등 요소, 필요 시 사전 처리 방안의 모의 시험 검증을 진행한다.

가스 검사 온라인 사전 처리 시스템의 성능은 모니터링 데이터의 품질을 직접적으로 결정하며, 그 설계, 모델 선택, 설치 및 유지보수는 모두 관련 기술 규범과 표준을 엄격히 준수하여 서로 다른 분야의 가스 모니터링의 정확화, 지능화 수요를 만족시켜야 한다.