激光氣體分析儀可提高原鋁冶煉廠氟化氫監(jiān)測效率

        Boreal Laser的GasFinder系列HF激光分析系統(tǒng)在北美、南美、歐洲、亞洲、澳洲以及中東等地區(qū)超過45個國家的原鋁冶煉廠都有廣泛的應用。Boreal Laser的HF分析系統(tǒng)具有精準測量、維護量小等優(yōu)點，深為廣大用戶所信賴。

       原鋁冶煉會產(chǎn)生大量的HF氣體，出于工作人員人身**和環(huán)境質(zhì)量雙重需求，必須在原鋁廠布置多個HF監(jiān)測點。歷史上，監(jiān)測HF采用過多種方式，諸如盒式取樣器、化學分析法以及復雜昂貴的總管采樣方式。近些年，紅外分析儀開始應用于屋頂HF開路監(jiān)測。其中，激光氣體分析儀因其具有超高的靈敏度和測量精度以及快速的響應時間，取得了越來越廣泛的應用。激光氣體分析法較之前的分析方式更為簡便、有效！

       Boreal Laser的GasFinder系列便攜式激光氣體分析儀經(jīng)過了廣泛的市場驗證，其在測量車間屋頂、煙氣排放管道以及廠區(qū)圍墻邊界的HF方面，具有精準、高效的特點。GasFinder系列產(chǎn)品主要有GasFinder2（開路便攜式）、GasFinderFC（光纖耦合便攜式）、GasFinderFCr（光纖耦合機柜安裝式）、GasFinder3-OP（新一代開路便攜式），GasFinder3-DC（新一代雙通道原位安裝式）等。Boreal Laser的產(chǎn)品線齊全，可滿足多種多樣的應用需求。

為什么采用激光氣體分析法？

激光氣體分析法在測量原鋁冶煉廠的HF方面較其他諸多分析方法具有顯著的優(yōu)勢：

★ 采用紅外光學吸收法，可直接測量HF，不需要通過二級測量（如，測量F離子）計算HF濃度。激光法的另一個顯著的優(yōu)勢是可以原位測量，因此可以克服采樣系統(tǒng)導致的不確定性及錯誤，對異常活躍的HF氣體而言更是如此。

★ 激光法不受其他組分干擾 — 采用的激光束的帶寬是檢測到的HF氣體吸收線寬度的十分之一，因此，激光法可以很好的隔絕其他氣體組分的干擾，包括氣體中經(jīng)常存在的H2O和CO2，而H2O和CO2會干擾傳統(tǒng)的紅外檢測器。正因為如此，激光法可以實現(xiàn)遠距離探測，*大可達1千米。此外，采用低功率的激光器還可以保障人眼**。

★ 激光法可實時測量HF數(shù)據(jù) — 典型的響應時間是1秒。因此，可根據(jù)HF的實測濃度對實踐工藝進行實時的調(diào)整，*大程度地減少HF氣體的排放。

★ 激光氣體檢測器采用的可調(diào)諧激光二極管（TDL）體積非常小、性能穩(wěn)定，在適用的溫度范圍內(nèi)可以長時間可靠運行。因此，激光氣體分析儀基本上是免維護的。TDL的激光可分出多束信號，很容易實現(xiàn)多通道測量，大幅降低使用成本。

圖1：GasFinderMC多通道激光氣體分析儀是原鋁冶煉廠典型的配置方案

      Boreal Laser的GasFinder系列HF激光氣體分析儀具備可靠性、易用性、實用性等多方面的優(yōu)勢?！盁o相調(diào)節(jié)”磚利技術(shù)的引入，使系統(tǒng)具備了無需調(diào)節(jié)電子器件的特點，對其使用人員無專業(yè)性要求，無需復雜調(diào)節(jié)既可實現(xiàn)不同光路距離的測量，更為便捷。Boreal的另一個**的技術(shù)革新是引入了長久內(nèi)置的穩(wěn)定HF參比池。結(jié)合全譜掃描和比率計算圖，HF參比池可實現(xiàn)：

● 無跨度漂移；

● GasFinder出廠校準后無需現(xiàn)場校準；

● GasFinder可精準鎖定HF氣體，不受其他組分干擾。

       Boreal Laser具有多種不同類型的HF激光氣體分析儀。其中便攜式GasFinderFC由集成化的一體式收發(fā)器單元和遠程定位安裝的被動“反射器組”組成，收發(fā)器安裝在XY雙軸底座上，結(jié)合瞄準望遠鏡和內(nèi)置可視激光源，很容易實現(xiàn)準直?？蓪崿F(xiàn)從1m到1000m超遠距離監(jiān)測，電池驅(qū)動，重量不足5 Kg，從開機到開始HF測量耗時不超過5分鐘。

       GasFinderFC是便攜式光纖耦合激光氣體分析儀既可用作開路測量，也可以用作過程及在線煙氣分析，煙氣分析是其主要應用。

      GasFinderMC是多通道激光氣體分析儀，*大可同時測量8個獨立的光路。CCU中央控制器發(fā)出的激光信號由光纖輸送至集成發(fā)送和接收功能的一體式探頭。GasFinderFC和GasFinderMC都可配置開路式探頭和用于煙道或管道測量的對穿式探頭。

應用舉例：

1、車間屋頂開路監(jiān)測

車間屋頂排放傳統(tǒng)的檢測方法是采用盒式采樣器，需要耗費大量的人力，而且無法分析實時排放情況。GasFinder可設(shè)置在車間屋頂兩端，實時連續(xù)測量整個大范圍光路區(qū)域上的排放狀況，因為測量是連續(xù)的，因此可依據(jù)得到的結(jié)果對生產(chǎn)工藝實時做出調(diào)整，*大程度地降低HF排放量。在與全球范圍內(nèi)大型的鋁業(yè)公司進行的四項獨立的詳細對比研究中得到的數(shù)據(jù)表明GasFinder HF數(shù)據(jù)與標準盒式采樣數(shù)據(jù)的誤差在5%以內(nèi)。

圖2：GasFinderMC開路探頭可測量屋頂開路空間，可達500米

2、HF入口、出口煙道測量

鋁電解爐中產(chǎn)生的HF收集起來后通過管道輸送到洗滌塔，洗滌塔可將HF除去。同時測量洗滌塔入口和煙囪出口的HF濃度，可檢測洗滌塔的洗滌效率，反應工藝參數(shù)變化對排放的影響，并確認排放是否符合環(huán)保要求。圖3是典型的洗滌塔入口管道安裝應用。

圖3： GasFinderMC對穿式探頭可用于HF洗滌塔在線測量

3、廠界圍墻HF監(jiān)測： 

由于HF屬于劇毒氣體，且易溶于水生成強腐蝕性的氫氟酸，危害很大，因此其排放相當敏感，相鄰的工廠之間出于**考慮以及責任劃分，需要監(jiān)測臨界圍墻上的HF擴散狀況。此外，臨近居民區(qū)的涉HF工廠的向外擴散情況也是當?shù)鼐用窦碍h(huán)保局關(guān)注的焦點。便攜式GasFinder是此類監(jiān)測需求的理想選擇。

4、其他應用：

除此之外，GasFinder系列HF監(jiān)測系統(tǒng)還具備多種應用，比如：

■ 逃逸排放研究：確定主要的排放源，并實施流程更改，以降低HF水平。一些冶煉廠表示，由于使用便攜式HF氣體分析儀進行了此類研究，HF排放減少了50%；

■  陽極車間HF水平；

■  用于控制起重機駕駛室內(nèi)的HF水平；

■  用于校準其他早期安裝的監(jiān)測設(shè)備等等。