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如何选择正确的样品预调整模块

如何选择正确的样品预调整模块

2019年8月20日 | Randy Rieken

在分析 取样系统中进行样品分析时,操作员可能需要在样品到达分析仪附近的样品调整系统前先预调整样品。当需要执行此步骤进行样品分析时,选择正确的样品预调整模块将成为一个关键决策。 

预调整模块的选择取决于所用样品输送系统的类型和样品的当前相态 - 气体还是液体。根据这些情况,样品预调整有两个常见设计选择:

  1. 安装在汲取口附近的现场工作站模块
  2. 安装在分析仪附近的快速循环模块

样品输送系统

首先,必须确定在您的取样系统中使用哪个样品输送系统。在分析仪器应用中使用了两种常见的样品输送系统。 

单管路系统将样品输送到分析仪位置并继续输送到最终处置点。单管路输送系统常用于输送气体样品。如果气体样品在进入样品输送管路前进行预调整,则很可能需要使用具有现场工作站模块的单管路系统。  

另一方面,快速循环系统将样品输送到分析仪位置,其中只有少量流通过分析仪,其余的返回工艺回流口。快速循环系统常用于液体样品,但有些情况下应使用快速循环系统来安全地输送气态样品。一般在样品到达分析仪位置后,快速循环系统将使用快速循环模块预调整样品。  

现场工作站模块与快速循环模块

确定了样品输送系统后,必须选择适当的样品预调整模块。您可以决定使用现场工作站模块、快速循环模块还是两者都不使用。这两个模块之间的主要区别是何时对样品进行预调整—在样品进入样品输送管路之前(现场工作站模块),还是在样品到达分析仪位置之后(快速循环模块)。值得注意的是,取样系统很少使用这两个模块。

field station module in a single line transport system

图 1:安装在单管路输送系统中的现场工作站模块。

现场工作站模块通常可作为子组件提供,其包含过滤样品、蒸发液体样品或降低气体样品压力的装置。如以上图 1 所示,在样品进入样品输送管路前,现场工作站模块将对样品进行预调整。现场工作站模块能够:

  • 从流中去除不需要的固体或液体。
  • 改变样品的压力或温度。
  • 通过蒸发或冷凝改变样品的状态。
  • 允许校准气体进入。

fast loop module in a fast loop transport system
图 2:安装在快速循环系统中的快速循环模块。  

大多数快速循环模块用于液体样品,但快速循环也越来越常用于气体样品。在大多数情况下,快速循环模块可作为子组件提供,其包含控制流速和过滤已分析样品的装置。图 2 展示了在样品到达分析仪位置后快速循环模块如何对样品进行预调整。 

由于快速循环几乎从不在现场预调整样品,因此不需要现场工作站。只有少量流被送到分析仪,其余流不进行调整,并且被送回到样品回流管路。

液体样品预调整注意事项  

常用的液体样品预调整方式是使用快速循环模块,因为液体通常难以处理。由于与样品倾倒有关的环境问题,快速循环模块有助于解决可能的危险废弃物。液体每体积流量还含有更多质量,这导致这些样品比大多数气体样品更有价值。凭借快速循环模块,未污染的液体通常被循环回送到取样系统中。 

气体样品预调整注意事项

如上所述,可使用现场工作站模块或快速循环模块对气体样品进行预调整。传统上,现场工作站模块不仅用于预调整气体样品,还用于在运输到分析仪位置前降低样品的压力。降低气体压力可缩短响应时间,从而使气体能够以两倍的速度移动。在更低压力下行进的气态样品更安全。 

但可能存在必须保持高压的情况。样品测量可能必须在全工艺压力下进行,或者分析仪需要高样品压力才能测量气态样品的 ppm 或 ppb 水平。在这些情况下,必须始终牢记处理问题 - 尤其是在这些气态样品包括碳或硫时。此类样品应使用快速循环将大部分样品发送回到回流管路。 

了解取样系统和样品的情况将有助于您确定哪种样品预调整模块适合您的系统。为确保您的工厂或设施一致地获得代表性样品和准确分析结果,请考虑注册参加世伟洛克的工艺分析仪取样系统 (PASS) 子系统培训课程。经验丰富的取样系统工程师和行业专业人员将学习如何理解复杂的系统子组件,例如样品预调整模块。 

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