而在“第七屆中國在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展國際論壇暨展覽會(huì)(簡(jiǎn)稱 CIOAE 2014)”大會(huì)報(bào)告中,筆者注意到過程分析技術(shù)在石油化工和環(huán)境監(jiān)測(cè)兩個(gè)領(lǐng)域也已得到了廣泛地應(yīng)用,并且未來還應(yīng)該有著廣闊的市場(chǎng)空間。
在高分子化工行業(yè),例如在聚合生產(chǎn)過程中,若能通過在線熔融指數(shù)儀和工藝操作控制指標(biāo)建立對(duì)應(yīng)的聚合反應(yīng)測(cè)量模型,就可以更好地指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)過程,使工藝操作在牌號(hào)切換時(shí)盡可能地減少過渡時(shí)間和過渡料的生產(chǎn),從而減少能耗和提高企業(yè)生產(chǎn)效益。不過在我國,由于價(jià)格原因,目前許多擠壓機(jī)上還未安裝這一在線檢測(cè)設(shè)備。
而在大氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,作為PM2.5和臭氧的重要前體,也是光化學(xué)煙霧的主要組成部分,VOCs已越來越引起人們的重視,國家在VOCs排放方面的政策也是一步步收緊。城市中VOCs主要來源于固定污染源廢氣排放,包括石油化工、電子、噴涂、皮革、印刷等工業(yè)源。VOCs排放控制的前提,就是要對(duì)VOCs排放量進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。從會(huì)上了解到的信息看,VOCs治理是我國大氣污染治理中的薄弱環(huán)節(jié),監(jiān)測(cè)儀器和監(jiān)測(cè)方法很少,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺乏。污染源VOCs監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)主要包括:VOC種類眾多,排放差異大,排放工況復(fù)雜以及排口多。目前VOCs在線監(jiān)測(cè)常用的方法有三種:分別是傅立葉變換紅外、色譜和質(zhì)譜技術(shù)。那么這三種技術(shù)最后誰能進(jìn)入GB呢,讓我們拭目以待。
我國現(xiàn)有的過程分析/監(jiān)測(cè)設(shè)備多數(shù)依賴進(jìn)口,由于進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴且服務(wù)難以及時(shí)保證,很多在國內(nèi)難以大批量推廣。所以國產(chǎn)儀器只要產(chǎn)品質(zhì)量過硬,服務(wù)及時(shí)、到位,再加上價(jià)格上的優(yōu)勢(shì),還是能夠得到用戶的信賴的。中石化揚(yáng)子石化的乙二醇生產(chǎn)裝置上就采用了國產(chǎn)的在線質(zhì)譜儀。
隨著監(jiān)督監(jiān)察能力的不斷提升,我國已開始進(jìn)入污染源低濃度排放(如:SO2、NOx和煙塵等)的時(shí)代。而隨著排放濃度的不斷降低,環(huán)保治理設(shè)施的不斷完善,CEMS面臨需要能檢測(cè)出更加低濃度的問題,且需要檢測(cè)濃度更加精確。據(jù)了解,可用于“超低排放”的CEMS取樣技術(shù)主要有稀釋取樣法(代表公司:賽默飛等)、熱濕法(代表公司:Sick,Gasmet,聚光等)和冷干直抽法(Siemens,ABB,Sick,美國博純等)。三種方法各有利弊,各有各的市場(chǎng)。
隨著我國高參數(shù)、大容量火力發(fā)電機(jī)組的不斷建設(shè)和投運(yùn),對(duì)鍋爐中的水汽品質(zhì)也提出了更高的要求,其中對(duì)TOC的控制成為一個(gè)重要的指標(biāo)。國外火電機(jī)組的水汽標(biāo)準(zhǔn)中有著嚴(yán)格的規(guī)定,例如在歐洲,TOC已作為通用要求的監(jiān)測(cè)參數(shù)被廣泛施行。在我國頒布的《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》GB/T12145-2008中也增加了對(duì)補(bǔ)給水中TOC含量的控制標(biāo)準(zhǔn)。這既可以算是對(duì)TOC檢測(cè)的一次深刻挖掘,也可以彌補(bǔ)COD單一指標(biāo)的缺陷。
如果說在線近紅外技術(shù)已在石化行業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用的話,那么對(duì)于同樣可以利用通信光纖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信號(hào)采集和傳輸?shù)睦庾V而言,它在我國過程分析方面的應(yīng)用則還處于初期階段。不過筆者從會(huì)上了解到,這種技術(shù)特別適合于組成相對(duì)簡(jiǎn)單的石化產(chǎn)品,尤其是透明性較好的均相液體。再加上在線拉曼儀又具有分析速度快、分析精度、效率高,對(duì)于簡(jiǎn)單體系混合物而言,模型維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),因此只要能克服熒光背景的干擾,降低硬件成本,同時(shí)找到一個(gè)合適的應(yīng)用行業(yè),它的市場(chǎng)前景還是很廣闊的。
盡管過程分析儀器還面臨著諸多困難,譬如:現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣(噪聲/信號(hào)不穩(wěn)定)、維護(hù)難度大、探頭昂貴且種類繁雜等,但這項(xiàng)技術(shù)未來的發(fā)展前景還是很被與會(huì)專家看好的。有專家指出,其未來的發(fā)展趨勢(shì)主要包括:預(yù)處理裝置小型化,運(yùn)行更加智能(即對(duì)諸如流量、壓力等參數(shù)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,無需再人工巡邏、抄表),實(shí)現(xiàn)科研單位(前沿研究)、廠家(工程化)和用戶(需求)的結(jié)合,過程分析和過程控制的結(jié)合(即把數(shù)據(jù)和工業(yè)裝置的運(yùn)行結(jié)合起來,真正提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益),和通過開發(fā)基于新原理的在線儀器和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化以進(jìn)一步提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度和精確度。