我们要测烟气里的SO₂和NOx,浓度不高但带酸性,用Alicat流量计到底该选什么材质和量程才不会被腐蚀?
先说结论:测SO₂、NOx这类酸性气体,关键不是“选不选Alicat”,而是接液材质、量程和样气预处理三件事要同时对上。我们经手过某环保监测站和某高校实验室的烟气小试装置,踩过的坑比较典型,下面按排查过程说。 第一步先确认介质状态。客户烟气里SO₂约200~800 ppm,NOx
先说结论:测SO₂、NOx这类酸性气体,关键不是“选不选Alicat”,而是接液材质、量程和样气预处理三件事要同时对上。我们经手过某环保监测站和某高校实验室的烟气小试装置,踩过的坑比较典型,下面按排查过程说。
第一步先确认介质状态。客户烟气里SO₂约200~800 ppm,NOx约150~500 ppm,温度在40~60 ℃,伴少量水汽,压力接近常压(0~10 kPa表压)。这种“低浓度+微量水+酸性”的组合,最怕的是冷凝水在传感器腔体里积存,时间一长形成亚硫酸/硝酸,点蚀不锈钢。
第二步看材质。Alicat常规流量计接液多为316L不锈钢,干燥SO₂、NOx短期用没问题;但只要样气露点高于环境温度,我们就建议全程伴热到80~120 ℃,或改用PTFE密封+316L壳体的版本。某半导体厂厂务尾气监测原来用普通316L,三个月后零点漂移约2% F.S.,拆开发现毛细管入口有锈点,后来换成伴热+PTFE密封,连续跑6个月零点漂移控制在0.5% F.S.以内。
第三步定量程。低浓度酸性气体不要用大量程硬扛。SO₂ 0~1000 ppm这种工况,我们一般选0~5 sccm到0~500 sccm的小量程质量流量计,精度按±0.8%读数+±0.2% F.S.,这样200 ppm附近的相对误差才可控。如果量程直接上到0~10 slpm,低端读数会很难看。
第四步是预处理。酸性气体一定要加PTFE膜过滤器(0.2~1 μm)+ Nafion干燥管或电子冷凝器,把颗粒物和液态水挡在仪表前。某高校实验室一开始没加过滤器,NOx测量值两周内从500 ppm掉到380 ppm,拆开发现取样探头积盐,清洗后恢复,但传感器已经受了一次不可逆的污染。
什么情况下这套做法不成立:如果样气里HF、HCl浓度超过几个百分点,或者含水率高到冷凝器出口仍带液滴,316L+PTFE也扛不住,这时候要上全PTFE流路或专用耐酸质量流量计,成本会明显上升;另外如果温度超过150 ℃,普通伴热方案也不适用,得单独选高温型或把取样点前移。
我们的经验是:先算露点、再定量程、最后定材质,三步顺序不能反。
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