天然氣（LNG） 在線汞監(jiān)測系統(tǒng) 產(chǎn)品規(guī)格書中描述的儀器是專門用來測定汞在線過程氣體流，如天然氣，液化天然氣，液化石油氣，氧化碳和合成氣。該系統(tǒng)主要由兩個(gè)單元組成，采樣系統(tǒng)和過程分析儀，圖1為其塊狀圖。

        圖1 用于在線測定過程氣體流中汞儀器的模塊圖

        與客戶密切合作，以確保所提供的儀器適用于各特定區(qū)域。大多數(shù)情況下，這將涉及為分析儀和ExD采樣系統(tǒng)提供加壓泄漏補(bǔ)償外殼。客戶需要為過程流配備一個(gè)合適的探針，以給整個(gè)應(yīng)用過程提供不含顆粒的有代表性的樣品和由適宜材料制成的長度適中的樣品線。為避免汞的流失，建議使用不銹鋼編織的特氟龍樣品線，并采用高初始旁通流量。
PSA采樣系統(tǒng)示于圖2。

圖2 樣品流流程圖 
Figure 2 Sample Stream Flow Diagram

        樣品流通過隔離閥進(jìn)入采用系統(tǒng)。為保護(hù)樣品的組分，過程中需要用到過濾器。電磁閥的目的是當(dāng)警鐘報(bào)警時(shí)，通過接觸關(guān)閉而關(guān)閉樣品流。
正常操作情況下，氣流會(huì)連續(xù)通過帶有止回閥的速度環(huán)，以阻止樣品回流。氣流壓力就會(huì)降低到6-10psig。為阻止高壓氣體進(jìn)入分析儀外殼，將調(diào)節(jié)器下游的泄壓閥調(diào)至25psig，將壓力開關(guān)調(diào)至20psig。
        壓力開關(guān)的激活也會(huì)關(guān)閉速度環(huán)上安裝的電磁閥。采樣系統(tǒng)中用到的所有組分已被證明符合ExD-11C-T3或客戶規(guī)格說明。在使用過程中出現(xiàn)有害氣體時(shí)，采樣外殼也會(huì)被清洗。圖3所示為四流采樣系統(tǒng)的典型外殼管道。

圖3 四流采樣系統(tǒng)的典型外殼管道
Figure 3 Typical Enclosure for a Four Stream Unit

        過程分析儀The Process Analyser
        將已預(yù)處理的樣品流過過程分析儀。這包括一個(gè)氣流選擇器，汞齊原子熒光光譜和一個(gè)自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)（Cavkit）。利用PSA在線過程控制軟件對各種Modbus進(jìn)行控制。對于多種氣流而言，每一種氣流都可以連續(xù)通過氣流選擇器。
        選擇一種氣流之后，樣品就可以流過集流器2，以便收集汞。樣品流速通過總流速控制器加以控制。一旦所需的樣品量通過集流器2，汞就會(huì)熱分解釋放到載氣中，該載氣就會(huì)將汞轉(zhuǎn)移到集流器1。集流器1中的汞又通過熱分解釋放到AFS探測器。加上1分鐘的收集時(shí)間，每次運(yùn)行時(shí)間大約為4分鐘。如果樣品流干燥，系統(tǒng)可以采用單控模式。在雙合并模式中，集流器2的收集溫度是可控的，因此可以在氣體結(jié)露點(diǎn)以上取樣。Cavkit校準(zhǔn)設(shè)備用于將高跨度的元素汞傳送到閥門集合管，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。另外利用蒸汽注射技術(shù)可以將加勒哈德以一種方式校準(zhǔn)至集流器1上。過程分析儀的圖片示于圖4a-d，示意圖示于圖5。規(guī)格書的摘要部分列于表1。
圖4， 過程分析儀

圖5， 在線汞過程氣體分析示意圖

采樣系統(tǒng)規(guī)格——以四流系統(tǒng)為例
Specifications Sampling System – Example for 4 Stream System
尺寸（拆分） 大約1500mm w×1500mm h×300mm d
凈重 100-200Kg
進(jìn)樣壓力（調(diào)節(jié)器） 10-3000psig(zui大)        
排氣背壓 初始旁通量：咨詢供應(yīng)商
樣品通風(fēng)口： 大氣
進(jìn)樣接口（速度環(huán)） 1/4″壓縮
出樣接口（速度環(huán)） 1/4″壓縮
電磁閥 110-220伏特，zui大壓力1500psig（通常關(guān)閉）
樣品液相組分 316 st. st. 特氟龍PFA
環(huán)境溫度 -20℃-46℃
區(qū)域劃分（顧客） 電器附件：符合EEx d IIC T3, 內(nèi)部互連柔性電纜襯墊
過壓蒸汽口 1/4″壓縮
爆炸氣體組IIB, 可選
爆炸氣體組IIB
樣品旁通量及出口連接 1/4″壓縮
電源引入裝置 陰接口M20 / ?” NPT
加熱器功率 (2x) 每個(gè)調(diào)節(jié)器為標(biāo)準(zhǔn)100瓦特
功耗 每個(gè)加熱器1安培@ 110伏特50 赫茲
典型流速 初始旁通量12 l/min，可選旁通量1l/min，樣品0.5 l/min
調(diào)節(jié)器每個(gè)通道的溫度 197oC，壓縮至80-85oC
調(diào)節(jié)器連接出口 ? “ (陽接口) ，? “ 特氟龍 o.d
壓力開關(guān) 7-30 psig 之間可調(diào)，通常選擇7psig

分析儀規(guī)格書Specifications – Analyser
大概尺寸（拆分）
毛重 140Kg
外殼分類 N2 清洗 120 升/分鐘 20分鐘-升/分鐘 發(fā)光二極管套筒補(bǔ)償
空氣清洗 120升/分鐘20分鐘– 以120升/分鐘恒速清洗
壓縮空氣冷卻劑 陽壓縮 (60psi –zui大流速10升/分鐘) 
Cavkit氣體接口 ?” 陽壓縮 (60 psi) 空氣 – 典型流速 (2升/分鐘)
進(jìn)樣連接 1/8” 陽壓縮 (“ 6 psig) 流速為每流0.5升/分鐘
總流速控制 0-2升/分鐘RS232 控制
流量 1-16 (包括Cavkit 的黑高跨度)
樣品檢測的分析運(yùn)行時(shí)間 雙控zui低4分鐘，單控zui低2分鐘
輸出信號(hào)選擇 Rs232, RS432, 4-20mA, Modbus,光纜, 0-5伏特 (客戶規(guī)格)
測量濃度范圍 1ng/m3至 3000μg/m3
功率需求 空載110 伏特或 220 伏特(50-60赫茲) (相當(dāng)于zui大電流20A)

PSA 10.670在線測定過程氣體流中的汞
PSA 10.670 On-Line DETERMINATION OF MERCURY IN PROCESS GAS STREAMS
PSA 10.670是專門用來測定汞氣體在線過程流，如天然氣，酸性氣體，燃料氣體，液化天然氣，液化石油氣，丁烷，乙烯，丙烯，氫氣，二氧化碳和合成氣。 該系統(tǒng)主要由兩個(gè)單元組成，采樣系統(tǒng)和過程分析儀。圖1為該系統(tǒng)的塊狀圖，圖2為其典型安裝圖。

圖1，用于在線測定過程氣體流中汞儀器的模塊圖
Figure 1 Block diagram of instrumentation used for the online determination of
Mercury in process gas streams

        PSA與客戶密切合作，以確保所提供的儀器適用于的有害區(qū)域。大多數(shù)情況下，這會(huì)涉及使用空氣或氮?dú)庾鳛榉治鰞x和ExD采樣系統(tǒng)的充氣外殼。有時(shí)需要探針的參與以確保有代表性的樣品從過程中抽出。在樣品取出點(diǎn)需要增加樣品過濾裝置，以避免造成下游組分的顆粒污染。對于液氣混合樣品，如液化石油氣， 需要降低初始?jí)毫?，使樣品在取出點(diǎn)蒸發(fā)。這會(huì)避免高壓氣體進(jìn)入分析儀外殼。為了避免汞的流失，需要使用不銹鋼編織的特氟龍線，有時(shí)根據(jù)樣品的結(jié)露點(diǎn)，可能需要加熱該線。建議使用高的初始旁通流量，以確保獲得有代表性的樣品，并且減少樣品組分中汞的流失。
        有關(guān)取樣裝置的詳細(xì)信息可以從產(chǎn)品規(guī)格書10.540中獲得。

圖2， 充氣柜中樣品系統(tǒng)和分析儀的典型安裝圖 
Figure 2 Typical Installation - the Sampling System and Analyser in Purged Cabinet

  天然氣（LNG） 在線汞監(jiān)測系統(tǒng)
        將已預(yù)處理的樣品流過10.670 在線汞分析儀。這包括一個(gè)加勒哈德10.525系列的汞分析儀，一個(gè)PSA汞發(fā)生器（10.534/6）以及一個(gè)流量可測可控的氣流選擇器（PSA S665S200）。所有的總線適配器通過一臺(tái)產(chǎn)業(yè)化計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的PSA在線過程控制軟件加以控制。

圖3， 10.670系列分析儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 
Figure 3 Inside the 10.670 series Analyser
        選擇一種氣流之后，氣體樣品通過真空泵和集流控制裝置流過集流器2.集流控制器將樣品流速控制在100至1000ml/min。一旦所需的樣品數(shù)量通過集流器2，從樣品中收集到的汞就會(huì)熱分解釋放到載氣中，該載氣便會(huì)將汞轉(zhuǎn)移到集流器1。集流器1中的汞又通過熱分解釋放到AFS探測器。加上收集與清洗的時(shí)間，每次運(yùn)行時(shí)間大約為4分鐘。在雙合并模式中，集流器2的收集溫度是可控的，因此可以在氣體結(jié)露點(diǎn)以上取樣。Cavkit校準(zhǔn)設(shè)備用于將高跨度的元素汞傳送到閥門集合管，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。另外利用蒸汽注射技術(shù)可以將加勒哈德以一種方式校準(zhǔn)至集流器1上。過程分析儀以圖表方式展示于圖4a-d。規(guī)格書的摘要部分列于表1。

圖4a-4d Figures 4a-4d

4a 加勒哈德分析儀圖 4b 加勒哈德分析儀圖
階段1 樣品預(yù)沖洗 階段2 樣品進(jìn)入集流器2

4c 加勒哈德分析儀圖 4d 加勒哈德分析儀圖
階段3 汞從集流器2轉(zhuǎn)移至集流器1 階段4 分析
表1 分析儀規(guī)格書Table 1 Specifications – Analyser