Prinsip dan Penggunaan Pengesan Gas Toksik dan Memudaratkan
Prinsip dan aplikasi pengesan gas toksik dan berbahaya/Komponen utama pengesan gas ialah penderia gas. Penderia gas boleh dibahagikan kepada tiga kategori secara prinsip:
A) Penderia gas yang menggunakan sifat fizikal dan kimia, seperti jenis semikonduktor (permukaan dikawal, isipadu dikawal, jenis potensi permukaan), jenis pembakaran pemangkin, jenis kekonduksian terma pepejal, dsb.
B) Penderia gas yang menggunakan sifat fizikal, seperti kekonduksian terma, gangguan optik, penyerapan inframerah, dsb.
C) Penderia gas yang menggunakan sifat elektrokimia, seperti elektrolisis potensi malar, bateri Gavanni, elektrod ion membran, elektrolit tetap, dsb.
Mengikut bahaya, kami mengklasifikasikan gas toksik dan berbahaya kepada dua kategori: gas mudah terbakar dan gas toksik. Disebabkan sifat dan bahayanya yang berbeza, kaedah pengesanan mereka juga berbeza-beza.
Gas mudah terbakar adalah gas berbahaya yang paling biasa ditemui dalam tetapan industri seperti industri petrokimia. Ia terutamanya terdiri daripada gas organik seperti alkana dan gas bukan organik tertentu seperti karbon monoksida. Letupan gas mudah terbakar mesti memenuhi syarat tertentu, iaitu kepekatan tertentu gas mudah terbakar, jumlah oksigen tertentu, dan haba yang mencukupi untuk menyalakan sumber pencucuhannya. Ini adalah tiga elemen penting letupan, dan tiada satu pun daripada mereka yang sangat diperlukan. Dengan kata lain, ketiadaan mana-mana syarat ini tidak akan menyebabkan kebakaran atau letupan.
Apabila gas mudah terbakar (wap, habuk) dan oksigen bercampur dan mencapai kepekatan tertentu, letupan akan berlaku apabila menemui sumber api dengan suhu tertentu. Kami memanggil kepekatan gas mudah terbakar yang meletup apabila ia memenuhi sumber api sebagai had kepekatan letupan, dirujuk sebagai had Kemudahbakaran, yang biasanya dinyatakan dalam%.
Dalam kerja kami, pengesan yang mengukur gas ini menggunakan LEL biasanya digunakan sebagai pengesan pembakaran bermangkin. Prinsipnya ialah unit pengesan dwi jambatan (biasanya dirujuk sebagai jambatan Wheatstone). Salah satu jambatan wayar platinum ini disalut dengan bahan pembakaran pemangkin. Selagi mana-mana gas mudah terbakar boleh dinyalakan oleh elektrod, rintangan jambatan wayar platinum akan berubah akibat perubahan suhu. Perubahan rintangan ini adalah berkadar dengan kepekatan gas mudah terbakar. Kepekatan gas mudah terbakar boleh dikira melalui sistem litar instrumen dan mikropemproses. Pengesan VOL kekonduksian terma yang mengukur secara langsung kepekatan isipadu gas mudah terbakar juga boleh didapati di pasaran, dan sudah ada pengesan yang menggabungkan LEL/VOL. Pengesan mudah terbakar VOL amat sesuai untuk mengukur kepekatan isipadu (VOL) gas mudah terbakar dalam persekitaran hipoksik (kekurangan oksigen).
Gas toksik boleh wujud dalam kedua-dua bahan mentah pengeluaran, seperti kebanyakan bahan kimia organik (VOC), dan produk sampingan dalam pelbagai peringkat proses pengeluaran, seperti ammonia, karbon monoksida, hidrogen sulfida, dan sebagainya. Mereka adalah faktor yang paling berbahaya kepada pekerja. Kemudaratan jenis ini bukan sahaja termasuk kemudaratan serta-merta, seperti ketidakselesaan fizikal, penyakit, kematian, dsb., tetapi juga kemudaratan jangka panjang kepada tubuh manusia, seperti ketidakupayaan, kanser, dsb. Pengesanan gas toksik dan berbahaya ini adalah satu isu yang negara membangun harus mula memberi perhatian yang secukupnya.
Pada masa ini, kami paling banyak menggunakan penderia gas khusus untuk pengesanan gas toksik tertentu. Ia boleh merangkumi semua penderia gas yang disenaraikan di atas, serta pengesan Pengionan Foto yang diterangkan dalam dua bab sebelumnya. Antaranya, kaedah yang paling biasa untuk mengesan gas bukan organik, dengan teknologi yang agak matang dan penunjuk komprehensif terbaik, ialah kaedah elektrolisis potensi berterusan, juga dikenali sebagai penderia elektrokimia.
Penderia elektrokimia terdiri daripada dua elektrod tindak balas - elektrod kerja, elektrod pembilang dan elektrod rujukan - diletakkan dalam elektrolit tertentu (seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas), dan kemudian voltan yang mencukupi digunakan antara elektrod tindak balas untuk membolehkan Redox dijalankan melalui gas yang akan diukur disalut dengan filem pemangkin logam berat, dan kemudian arus yang dihasilkan semasa elektrolisis gas diukur melalui sistem litar dalam instrumen, Kemudian, mikropemproses di dalam mengira kepekatan gas.
Pada masa ini, penderia elektrokimia yang boleh mengesan gas tertentu termasuk karbon monoksida, hidrogen sulfida, sulfur dioksida, nitrik oksida, nitrogen dioksida, ammonia, klorin, asid sianurik, etilena oksida, hidrogen klorida dan sebagainya.
Pengesanan pengesan VOC boleh menggunakan pengesan fotoionisasi yang diperkenalkan dalam bab sebelumnya. Oksigen juga merupakan faktor yang memerlukan perhatian yang besar dalam persekitaran industri, terutamanya dalam persekitaran tertutup. Secara amnya, apabila kandungan oksigen melebihi 23.5%, ia dirujuk sebagai oksigen berlebihan (oksigen diperkaya), yang dengan mudah boleh membawa kepada risiko letupan; Apabila kandungan oksigen kurang daripada 19.5%, ia menunjukkan oksigen tidak mencukupi (hipoksia), yang boleh menyebabkan sesak nafas, koma, dan juga kematian di kalangan pekerja. Kandungan oksigen normal hendaklah sekitar 20.9%. Pengesan oksigen juga merupakan sejenis penderia elektrokimia.
