天然氣（LNG） 在線汞監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 產(chǎn)品規(guī)格書中描述的儀器是專門用來(lái)測(cè)定汞在線過(guò)程氣體流，如天然氣，液化天然氣，液化石油氣，氧化碳和合成氣。該系統(tǒng)主要由兩個(gè)單元組成，采樣系統(tǒng)和過(guò)程分析儀，圖1為其塊狀圖。

        圖1 用于在線測(cè)定過(guò)程氣體流中汞儀器的模塊圖

        與客戶密切合作，以確保所提供的儀器適用于各特定區(qū)域。大多數(shù)情況下，這將涉及為分析儀和ExD采樣系統(tǒng)提供加壓泄漏補(bǔ)償外殼?？蛻粜枰獮檫^(guò)程流配備一個(gè)合適的探針，以給整個(gè)應(yīng)用過(guò)程提供不含顆粒的有代表性的樣品和由適宜材料制成的長(zhǎng)度適中的樣品線。為避免汞的流失，建議使用不銹鋼編織的特氟龍樣品線，并采用高初始旁通流量。
PSA采樣系統(tǒng)示于圖2。

圖2 樣品流流程圖 
Figure 2 Sample Stream Flow Diagram

        樣品流通過(guò)隔離閥進(jìn)入采用系統(tǒng)。為保護(hù)樣品的組分，過(guò)程中需要用到過(guò)濾器。電磁閥的目的是當(dāng)警鐘報(bào)警時(shí)，通過(guò)接觸關(guān)閉而關(guān)閉樣品流。
正常操作情況下，氣流會(huì)連續(xù)通過(guò)帶有止回閥的速度環(huán)，以阻止樣品回流。氣流壓力就會(huì)降低到6-10psig。為阻止高壓氣體進(jìn)入分析儀外殼，將調(diào)節(jié)器下游的泄壓閥調(diào)至25psig，將壓力開(kāi)關(guān)調(diào)至20psig。
        壓力開(kāi)關(guān)的激活也會(huì)關(guān)閉速度環(huán)上安裝的電磁閥。采樣系統(tǒng)中用到的所有組分已被證明符合ExD-11C-T3或客戶規(guī)格說(shuō)明。在使用過(guò)程中出現(xiàn)有害氣體時(shí)，采樣外殼也會(huì)被清洗。圖3所示為四流采樣系統(tǒng)的典型外殼管道。

圖3 四流采樣系統(tǒng)的典型外殼管道
Figure 3 Typical Enclosure for a Four Stream Unit

        過(guò)程分析儀The Process Analyser
        將已預(yù)處理的樣品流過(guò)過(guò)程分析儀。這包括一個(gè)氣流選擇器，汞齊原子熒光光譜和一個(gè)自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)（Cavkit）。利用PSA在線過(guò)程控制軟件對(duì)各種Modbus進(jìn)行控制。對(duì)于多種氣流而言，每一種氣流都可以連續(xù)通過(guò)氣流選擇器。
        選擇一種氣流之后，樣品就可以流過(guò)集流器2，以便收集汞。樣品流速通過(guò)總流速控制器加以控制。一旦所需的樣品量通過(guò)集流器2，汞就會(huì)熱分解釋放到載氣中，該載氣就會(huì)將汞轉(zhuǎn)移到集流器1。集流器1中的汞又通過(guò)熱分解釋放到AFS探測(cè)器。加上1分鐘的收集時(shí)間，每次運(yùn)行時(shí)間大約為4分鐘。如果樣品流干燥，系統(tǒng)可以采用單控模式。在雙合并模式中，集流器2的收集溫度是可控的，因此可以在氣體結(jié)露點(diǎn)以上取樣。Cavkit校準(zhǔn)設(shè)備用于將高跨度的元素汞傳送到閥門集合管，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。另外利用蒸汽注射技術(shù)可以將加勒哈德以一種方式校準(zhǔn)至集流器1上。過(guò)程分析儀的圖片示于圖4a-d，示意圖示于圖5。規(guī)格書的摘要部分列于表1。
圖4， 過(guò)程分析儀

圖5， 在線汞過(guò)程氣體分析示意圖

采樣系統(tǒng)規(guī)格——以四流系統(tǒng)為例
Specifications Sampling System – Example for 4 Stream System
尺寸（拆分） 大約1500mm w×1500mm h×300mm d
凈重 100-200Kg
進(jìn)樣壓力（調(diào)節(jié)器） 10-3000psig(zui大)        
排氣背壓 初始旁通量：咨詢供應(yīng)商
樣品通風(fēng)口： 大氣
進(jìn)樣接口（速度環(huán)） 1/4″壓縮
出樣接口（速度環(huán)） 1/4″壓縮
電磁閥 110-220伏特，zui大壓力1500psig（通常關(guān)閉）
樣品液相組分 316 st. st. 特氟龍PFA
環(huán)境溫度 -20℃-46℃
區(qū)域劃分（顧客） 電器附件：符合EEx d IIC T3, 內(nèi)部互連柔性電纜襯墊
過(guò)壓蒸汽口 1/4″壓縮
爆炸氣體組IIB, 可選
爆炸氣體組IIB
樣品旁通量及出口連接 1/4″壓縮
電源引入裝置 陰接口M20 / ?” NPT
加熱器功率 (2x) 每個(gè)調(diào)節(jié)器為標(biāo)準(zhǔn)100瓦特
功耗 每個(gè)加熱器1安培@ 110伏特50 赫茲
典型流速 初始旁通量12 l/min，可選旁通量1l/min，樣品0.5 l/min
調(diào)節(jié)器每個(gè)通道的溫度 197oC，壓縮至80-85oC
調(diào)節(jié)器連接出口 ? “ (陽(yáng)接口) ，? “ 特氟龍 o.d
壓力開(kāi)關(guān) 7-30 psig 之間可調(diào)，通常選擇7psig

分析儀規(guī)格書Specifications – Analyser
大概尺寸（拆分）
毛重 140Kg
外殼分類 N2 清洗 120 升/分鐘 20分鐘-升/分鐘 發(fā)光二極管套筒補(bǔ)償
空氣清洗 120升/分鐘20分鐘– 以120升/分鐘恒速清洗
壓縮空氣冷卻劑 陽(yáng)壓縮 (60psi –zui大流速10升/分鐘) 
Cavkit氣體接口 ?” 陽(yáng)壓縮 (60 psi) 空氣 – 典型流速 (2升/分鐘)
進(jìn)樣連接 1/8” 陽(yáng)壓縮 (“ 6 psig) 流速為每流0.5升/分鐘
總流速控制 0-2升/分鐘RS232 控制
流量 1-16 (包括Cavkit 的黑高跨度)
樣品檢測(cè)的分析運(yùn)行時(shí)間 雙控zui低4分鐘，單控zui低2分鐘
輸出信號(hào)選擇 Rs232, RS432, 4-20mA, Modbus,光纜, 0-5伏特 (客戶規(guī)格)
測(cè)量濃度范圍 1ng/m3至 3000μg/m3
功率需求 空載110 伏特或 220 伏特(50-60赫茲) (相當(dāng)于zui大電流20A)

PSA 10.670在線測(cè)定過(guò)程氣體流中的汞
PSA 10.670 On-Line DETERMINATION OF MERCURY IN PROCESS GAS STREAMS
PSA 10.670是專門用來(lái)測(cè)定汞氣體在線過(guò)程流，如天然氣，酸性氣體，燃料氣體，液化天然氣，液化石油氣，丁烷，乙烯，丙烯，氫氣，二氧化碳和合成氣。 該系統(tǒng)主要由兩個(gè)單元組成，采樣系統(tǒng)和過(guò)程分析儀。圖1為該系統(tǒng)的塊狀圖，圖2為其典型安裝圖。

圖1，用于在線測(cè)定過(guò)程氣體流中汞儀器的模塊圖
Figure 1 Block diagram of instrumentation used for the online determination of
Mercury in process gas streams

        PSA與客戶密切合作，以確保所提供的儀器適用于的有害區(qū)域。大多數(shù)情況下，這會(huì)涉及使用空氣或氮?dú)庾鳛榉治鰞x和ExD采樣系統(tǒng)的充氣外殼。有時(shí)需要探針的參與以確保有代表性的樣品從過(guò)程中抽出。在樣品取出點(diǎn)需要增加樣品過(guò)濾裝置，以避免造成下游組分的顆粒污染。對(duì)于液氣混合樣品，如液化石油氣， 需要降低初始?jí)毫?，使樣品在取出點(diǎn)蒸發(fā)。這會(huì)避免高壓氣體進(jìn)入分析儀外殼。為了避免汞的流失，需要使用不銹鋼編織的特氟龍線，有時(shí)根據(jù)樣品的結(jié)露點(diǎn)，可能需要加熱該線。建議使用高的初始旁通流量，以確保獲得有代表性的樣品，并且減少樣品組分中汞的流失。
        有關(guān)取樣裝置的詳細(xì)信息可以從產(chǎn)品規(guī)格書10.540中獲得。

圖2， 充氣柜中樣品系統(tǒng)和分析儀的典型安裝圖 
Figure 2 Typical Installation - the Sampling System and Analyser in Purged Cabinet

  天然氣（LNG） 在線汞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
        將已預(yù)處理的樣品流過(guò)10.670 在線汞分析儀。這包括一個(gè)加勒哈德10.525系列的汞分析儀，一個(gè)PSA汞發(fā)生器（10.534/6）以及一個(gè)流量可測(cè)可控的氣流選擇器（PSA S665S200）。所有的總線適配器通過(guò)一臺(tái)產(chǎn)業(yè)化計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的PSA在線過(guò)程控制軟件加以控制。

圖3， 10.670系列分析儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 
Figure 3 Inside the 10.670 series Analyser
        選擇一種氣流之后，氣體樣品通過(guò)真空泵和集流控制裝置流過(guò)集流器2.集流控制器將樣品流速控制在100至1000ml/min。一旦所需的樣品數(shù)量通過(guò)集流器2，從樣品中收集到的汞就會(huì)熱分解釋放到載氣中，該載氣便會(huì)將汞轉(zhuǎn)移到集流器1。集流器1中的汞又通過(guò)熱分解釋放到AFS探測(cè)器。加上收集與清洗的時(shí)間，每次運(yùn)行時(shí)間大約為4分鐘。在雙合并模式中，集流器2的收集溫度是可控的，因此可以在氣體結(jié)露點(diǎn)以上取樣。Cavkit校準(zhǔn)設(shè)備用于將高跨度的元素汞傳送到閥門集合管，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。另外利用蒸汽注射技術(shù)可以將加勒哈德以一種方式校準(zhǔn)至集流器1上。過(guò)程分析儀以圖表方式展示于圖4a-d。規(guī)格書的摘要部分列于表1。

圖4a-4d Figures 4a-4d

4a 加勒哈德分析儀圖 4b 加勒哈德分析儀圖
階段1 樣品預(yù)沖洗 階段2 樣品進(jìn)入集流器2

4c 加勒哈德分析儀圖 4d 加勒哈德分析儀圖
階段3 汞從集流器2轉(zhuǎn)移至集流器1 階段4 分析
表1 分析儀規(guī)格書Table 1 Specifications – Analyser