解決方案與產(chǎn)品應(yīng)用
TO2微量氧傳感器在制氮行業(yè)中的應(yīng)用
更新時間：2022-06-09 09:41:26
應(yīng)用介紹
工業(yè)氣體近年來得到國家政策的大力支持。國家發(fā)改委、科技部、工信部、財政部等多部門相繼出臺多部新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策，均明確提及并部署了工業(yè)氣體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。截止2021年11月4日，中國工業(yè)氣體企業(yè)數(shù)量有16080家，工業(yè)氣體較2020年增長6067家。
隨著工業(yè)氣體在更多領(lǐng)域的廣泛運用，市場前景十分廣闊。預(yù)計，18-22年我國工業(yè)氣體市場CAGR為10.44%，到2022年有望達到近410億美元規(guī)模。
氮氣是工業(yè)氣體中最常用的一種，化學(xué)式為N2，通常狀況下是一種無色無味的氣體，而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.08%（體積分數(shù)），是空氣的主要成份之一。可以說空氣是制備氮氣和氧氣取之不盡的源泉。在標準大氣壓下，氮氣冷卻至-195.8℃時，變成無色的液體，冷卻至-209.8℃時，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以常被用來制作防腐劑或、保護氣和密封氣等。
那么氮氣如何獲取呢？氮氣的獲取也不算困難，主要以空氣為原料，對空氣進行分離，就能夠得到大量氮氣。對分離出的氮氣再進行純化，就能夠得到高純度的氮氣。
在制氮領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩，因而制氮氣。具體工作原理是根據(jù)分子篩的特性,利用碳分子篩對空氣中氧氣和氮氣的吸附能力差異，采用變壓吸附的方式實現(xiàn)氧氮的分離。碳分子篩是一種內(nèi)部有很多微孔的物質(zhì)，壓力升高時，碳分子篩吸附氮氣，氧氣得以保留，壓力降低后，碳分子篩脫附氮氣再生。分子篩空分制氮是以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，使用碳分子篩對氧和氮的挑選性吸附而使氮和氧別離的辦法，通稱PSA(Pressure Swing Adsorption)制氮。此法是七十年代敏捷發(fā)展起來的一種新的制氮技能。與傳統(tǒng)制氮法相比，它具有工藝流程簡略、自動化程度高、產(chǎn)氣快(15～30分鐘)、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)依據(jù)用戶需求進行調(diào)節(jié)，操作維護方便、運轉(zhuǎn)本錢較低、設(shè)備適應(yīng)性較強等特色，故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競爭力，越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎，PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的理想選擇。
空氣分離技術(shù)到目前已經(jīng)非常成熟，分離氮氣和氧氣都不成問題。但是如何保證分離出來的氮氣純度還有一個很大進步空間，工業(yè)常用氮氣濃度為99.99%，而生產(chǎn)出濃度99.999%的氣體不難，難在如何檢測。我們知道空氣中氮氣濃度和氧氣濃度基本是成互補狀態(tài)，因此就可以利用測氧氣的濃度來換算出氮氣的濃度，根據(jù)此研發(fā)出氮氣檢測儀。只需要在制氮機內(nèi)置一個高精度的氧氣傳感器，即可將測氧氣的濃度換算成氮氣濃度。
深圳市新世聯(lián)科技代理的美國Southland PPM級氧氣傳感器 - TO2-1X，測量范圍為0-10PPM與0-10000PPM兩種；采用微型燃料電池傳感器技術(shù)，具有高精度，最低測量0.1ppm的氧氣、扛干擾能力強、長壽命等特性，廣泛應(yīng)用于空氣分離裝置（制氮機）、手套箱、鋼鐵冶煉等需要測量高精度氧氣的行業(yè)。
搭配氧氣變送器:EMD-485氧氣變送器將堅固耐用電子元件設(shè)計與TO2的精密氧氣傳感器結(jié)合，隨之得到一個易于使用的用戶界面、高度可靠且經(jīng)濟的緊湊設(shè)計。變送器有多種選項,可配置用于大量應(yīng)用。選項包括從0-10ppm到0-100%的自定義量程，一個本地顯示，流通式應(yīng)用和環(huán)境監(jiān)測的傳感器外殼，以及多種氧氣傳感器。
