氯碱过程是现代化学工业的“水电枢纽”,却也是具爆炸与中毒风险的高温电解现场。要让离子膜电解槽安全、高效地产出烧碱、氯气和氢气,必须对两极气体进行毫秒级“体检”——这就是氯碱过程气体氯气氢气分析系统的任务。它像一位24小时不下班的“哨兵”,把看不见的危险翻译成可执行的数据。
氯碱过程气体分析系统核心由三支“探针”组成:
一支是“脱水眼”——阻火加热采样探头,在90 ℃下把带碱雾的湿氯气瞬间脱水,避免盐酸腐蚀后续管路;
二支是“分离器”——陶瓷膜氢气采样器,利用压差让H₂乖乖进入分析室,却把夹带的碱液挡在外面;
三支是“快算子”——TDLAS激光氯表与热导氢表,0.2 s内同时给出Cl₂、H₂体积分数,精度达0.01 %。
三套探头互为冗余,任何一路信号漂移,DCS会在100 ms内切换备用通道,确保“零盲期”。
数据不是仅供记录,而是直接驱动安全链。当氢气含量突破0.5 % LEL下限,系统立即触发三动作:
1.切断整流器降电流;
2.打开氮气阀做“气体防火墙”;
3.启动膜法除氢器,把游离氢转化为水蒸气。
2023年山东某厂曾因电网波动导致电解槽压力失衡,氢气瞬时飙升至1.2 %,正是该链式响应在1.8 s内把浓度压回0.1 %,避免了可能的爆炸。
未来,氯碱气体分析正向“芯片级”进化。将TDLAS激光器、氢敏MEMS等封装进一枚φ50 mm的“智能法兰”,可直接拧在电解槽出口,省掉百米采样管,响应时间再缩短一个数量级。氯与氢,这对“水火不容”的元素,将在数字之眼的凝视下,继续安全地为人类提供基础化工血液。