CO2红外线分析仪的应用
1 红外线分析仪的工作原理 红外线浓度分析工作原理是基于不同的气体有选择的吸收一定波长的红外线这一性质，气体分子对红外线的吸收是由于分子本身特定频率一致时，这种分子才能吸收红外光谱辐射能。我国生产的红外线气体分仪光源采用镍铬丝，供给恒定电流使温度升到700～900。C，发出2～7μm波长内的红外线，对称的双原子气体和单原子气体（如O2、H2、Ar）不吸收2～7μm范围内的红外辐射能；而CO2、CO、NH3、H2O 等在这个波长范围内有很强的吸收带（如CO2 4.25μm、CO 4.25μm、NH3、6.15μm、H2O、2.67μm）。CO2红外线浓度分析仪就是利用CO2 2～7μm波段内有强的吸收带性质来工作的。
红外线通过CO2气体时，出射光强与入射光强服从朗伯----贝尔定律，其公式为：从式（1）可以看出，K对某种待测组分说时为常数，当I0和L一定时，I就是C的单值函数。这样检测出通过气体介质后的光强度也就检测出浓度大小。从式中看，I随待组分浓度的增加而以指数规律下降，是非线性关系，对仪表的刻度带来一定的误差。红外线气体分析仪要做到非线性处理有两种方法；一种是根据待测气体浓度的范围，选择测量气室的长度L，当C·L值很小时，透射光强度和浓度C之间进入图１的近似线性区，实现线性。另一种方法在分析仪的电路部分采用线性校正网络，使输出和浓度成线性关系。
２红外分析仪的应用我公司使用的仪器是北京西林子生产的XLZ-1090型红外线分析仪，测量范围为0～100% CO2它的选型是由被测样气成分决定的。厂方根据用户提供的资料来生产分析仪。
我公司的炉气成分包括CO2、NH3、Na2CO3、粉尘、水蒸气。炉气在压缩机的作用下，先进入分离器回收碱尘（分离效率达95%），然后进入冷凝洗涤塔用冷母液洗涤部分NH3及CO2形成冷凝液，然后炉气再进入炉气洗涤塔用洗水喷淋将炉气洗涤除氨。炉气经过上述处理后，温度降到32。C左右，能满足仪器使用要求。炉气主要成分是高浓度的CO2和微量NH3（200—300Mg/m3）、水气、Na2CO3粉尘，这就是我们要测样气。因为红外线分析仪是精密仪器，对样气要求非常严格，微量NH3、H20、Na2CO3长期作用会使气室内壁腐蚀、晶片结垢，造成测量不准和仪表的损坏，所以必须增加预处理单元将有害成分尽量去除。
样气通过取样管进入集水瓶的底部，然后从上部流出，目的是起到缓冲作用，防止炉气管线中的水直接分析仪内。干燥罐的作用是将样气中剩余水分吸收掉。因为是测量CO2气所以干燥罐内不能采用硅胶作干燥剂，这是因为硅胶对CO2有一定的吸附作用，其吸附CO2量随时间增长而减低，造成仪表示值逐渐偏高，引起误差增大，所以我们选用氯化钙作干燥剂。滤尘罐内放入大量的脱脂棉花，目的是用棉花的纤维滤掉样气中的微量Na2CO3粉尘，经过这几道工序，样气中只剩下CO2和微量NH3，因为NH3的特征吸收波长是6.15μm与CO2的特征吸收滤长4.25μm距离远，微量NH3对CO2测是影响很小，可以不用滤波所室，但是NH3有一定腐蚀性，所在地以测量室内应采用防NH3腐蚀的材料。控制阀是控制取样管内的流速保证0.2—0.5L/min，可以通过转子流量计来控制阀的开量。这就使气体源源不断地进入分析仪内进行不间断地测量。
3 应用中存在问题与解决措施在实际应用中，由于存在以下问题，使浓度分析仪不能正常使用，为此，我们针对各种问题，提出相应地解决措施，保证了分析仪的准确测量和为化工平稳操作提供便利。
1）现场工艺状况不好，使炉气总管中带液严重，液体经过取样管后，经过预处理装置进入分析仪器的分析气室中。因液中带有NaCO3等物质，当其进入气室中，并作用在晶片上，影响红外线光路，造成分析仪不能使用。
为了避免炉气中液体对测量的影响，我们将取样点开在炉气管道的正上方，这样管线中的冷凝液体和管道渣子不易进入取样管，从取样管出来后再接1个集水瓶（可用500mL的下口瓶），样气从下口瓶的下部进入，从上口出去，即使进入少量液体也会这这时集攒，这就避免液体进入仪器。假如液体进入分析仪致使无法使用，可这样处理：将分析仪打开，露出分析部件，不要拆卸分析部件的螺丝，将样气入口和出口的胶皮管拔下接入加压水枪，用蒸馏水来置换进入测量气室的液体和结晶体，置换完后用高压N2来吹干测量气室中的水分，再经调校即可使用。
