常規(guī)一體式氧化鋯分析儀的工作原理
更新時(shí)間:2022-08-16 點(diǎn)擊次數(shù):593次
常規(guī)一體式氧化鋯分析儀廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)的燃燒監(jiān)視與控制過程,并且?guī)椭餍袠I(yè)領(lǐng)域取得了相當(dāng)可觀的節(jié)能效果。應(yīng)用領(lǐng)域包括能耗行業(yè),如鋼鐵業(yè)、電子電力業(yè)、石油化工業(yè)、制陶業(yè)、造紙業(yè)、食品業(yè)、紡織品業(yè),還包括各種燃燒設(shè)備,如焚燒爐、中小型鍋爐等。
氧化鋯分析儀的工作原理:
玻璃行業(yè)目前常用氧分析儀主要有電化學(xué)式氧分析和氧化鋯式氧分析儀2種類型。
電化學(xué)式氧分析儀采用氧電解池,氧氣在電解池陰極上產(chǎn)生電解反應(yīng)而被還原,產(chǎn)生與氧體積分?jǐn)?shù)成正比的電流,從而測(cè)得氧氣體積分?jǐn)?shù)。氧化鋯氧分析儀依據(jù)氧化鋯測(cè)氧電池來測(cè)量氧含量。當(dāng)溫度>550℃,就會(huì)發(fā)生一個(gè)重要的自然現(xiàn)象,那就是以氧化釔為穩(wěn)定劑的氧化鋯能夠引導(dǎo)氧離子的移動(dòng),促使氧離子移動(dòng)的動(dòng)力是氧化鋯兩側(cè)不同氧分壓,即被檢測(cè)氣體與參比氣不同的氧含量偏差。
檢測(cè)時(shí),根據(jù)氣體擴(kuò)散原理,氧化鋯兩側(cè)會(huì)發(fā)生氧離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),使用已知含量的空氣作為參比氣,氧離子會(huì)從高壓側(cè)向低壓側(cè)通過氧化鋯轉(zhuǎn)移,通過氧化鋯兩側(cè)的鉑金電極收集被轉(zhuǎn)移的氧離子,就會(huì)在氧化鋯兩側(cè)形成一個(gè)電壓。這個(gè)電壓信號(hào)是氧化鋯兩側(cè)氧濃度的一個(gè)函數(shù)。
德國物理化學(xué)家 Nernst 的“熔池理論”揭示了化學(xué)電池電壓的算法,并推導(dǎo)出了氧含量和氧化鋯電勢(shì)的公式關(guān)系。由于使用空氣作為參比氣,空氣中氧含量是固定的,故測(cè)量氧化鋯安裝位置的煙氣溫度后,即可依據(jù)方程式計(jì)算得到煙氣中的氧含量生成的電壓,從而得到氧含量信息。
電化學(xué)式氧分析儀為便攜式設(shè)備,測(cè)量位置選擇性靈活,測(cè)量過程中煙氣從被測(cè)量地點(diǎn)抽出,煙氣經(jīng)過冷卻、過濾過程進(jìn)入分析儀得到分析數(shù)據(jù)。
由于電解池?zé)o法不間斷測(cè)量,煙氣每次冷卻分離出的水分不定量,故造成測(cè)量精度不高,無法隨時(shí)得到氧量反饋。相比于電化學(xué)式樣分析儀,氧化鋯氧分析儀屬于高溫型分析儀,可直接固定安裝在窯爐上,與燃燒后的煙氣直接接觸,在線監(jiān)測(cè)氧量變化,具有較高的測(cè)量精度以及較短的響應(yīng)時(shí)間,因此,我們嘗試在玻纖窯爐上使用高溫型氧化鋯氧分析儀。