什么是“空分”？

所謂“空分”，更通俗的說(shuō)法就是“空氣分離”，即將空氣里的氣體，如氧氣、氮?dú)?、氬氣等分離出來(lái)，用于石化、電子、汽車、節(jié)能、建筑、餐飲等其他產(chǎn)業(yè)，以加速和幫助其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

空分行業(yè)相比與其他行業(yè)，由于其專業(yè)性強(qiáng)，與民生的直接關(guān)聯(lián)性不高，因此很多人可能會(huì)對(duì)這個(gè)詞感到陌生。但其實(shí)，隨著我國(guó)空分行業(yè)的提升與發(fā)展，如今空分行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)大了很多。無(wú)論是你在鋼廠看到的藍(lán)色火苗，還是在葡萄酒里看到的氤氳水汽，甚至是街邊閃爍的五彩霓虹，都是工業(yè)氣體的功勞?？梢哉f(shuō)，每個(gè)人都是空分行業(yè)的受益者。

“空分”產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用及前景

相較于空分設(shè)備而言，工業(yè)氣體與民眾的生活更為密切。氧氣可以讓肉類保持新鮮，二氧化碳可以抑制細(xì)菌增長(zhǎng)，氮?dú)饪梢缘蜏乩鋬?，氬氣可以充?dāng)高品質(zhì)金屬的保護(hù)氣，氫氣可以在高溫下將金屬氧化物還原……而這些氣體，如今都已經(jīng)通過(guò)空分設(shè)備分解獲得，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。

空分設(shè)備生產(chǎn)的氣體主要應(yīng)用于大量使用氧氣或氮?dú)獾幕?、工業(yè)氣體、冶金、電力等國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)性行業(yè)，是上述行業(yè)工業(yè)裝置的重要配套設(shè)備。目前，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)工業(yè)氣體需求大的是化工、石油、電力及鋼鐵產(chǎn)業(yè)，它們消費(fèi)了市場(chǎng)上工業(yè)氣體60%的份額，其余的40%被醫(yī)療、食品、電子、建筑、印刷、汽車等產(chǎn)業(yè)消費(fèi)。

而且，近年來(lái)，隨著國(guó)家發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)、去產(chǎn)能、節(jié)能減排等政策的有力推動(dòng)下，諸多新興行業(yè)迎來(lái)了對(duì)空分設(shè)備和其他氣體分離設(shè)備的新需求。在未來(lái)，我國(guó)煤化工、石油煉化、冶金等大型工業(yè)對(duì)于空分裝置的需求還將持續(xù)。根據(jù)空分裝置市場(chǎng)規(guī)模歷史增速，預(yù)計(jì)到2026年，我國(guó)空分裝置市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至1566億元。相比于新能源、大數(shù)據(jù)等熱門行業(yè)，“空分”行業(yè)可謂默默無(wú)聞，卻擁有著巨大潛力。

“空分”行業(yè)常見(jiàn)分析及選型

冶金、電子、化工等行業(yè)對(duì)高純氣體的大量需求，使得空分行業(yè)必須精益求精，除了工業(yè)氧、工業(yè)氮等氣體外，還需確保生產(chǎn)5N級(jí)別的高純氮、高純氧、高純氬等高純氣體。為了保證氣體產(chǎn)品的質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品微量雜質(zhì)的含量，這就對(duì)在線、離線氣體分析儀的檢測(cè)靈敏度、測(cè)量精度、穩(wěn)定性和使用壽命提出了更高的要求。

同時(shí)，由于總體環(huán)境的不穩(wěn)定，空分生產(chǎn)過(guò)程中必須加強(qiáng)對(duì)大氣、液氧等其他危險(xiǎn)物的含量進(jìn)行在線監(jiān)控，以保證空分的安全與長(zhǎng)期運(yùn)行。因此，如何選擇，并使用好氣體分析儀，對(duì)制氧企業(yè)的安全生產(chǎn)、質(zhì)量控制具有重要意義。在這里，以鋼鐵行業(yè)空分為例，工業(yè)物理為您列舉了在線分析項(xiàng)目一覽表及設(shè)備推薦選型——

1. 氧分析儀及分析原理

在空分生產(chǎn)過(guò)程中，氧含量的檢測(cè)通常尤為主要，包括純氧、常量氧、微量氧、痕量氧。常量氧分析主要由順磁氧分析儀和氧化鋯分析儀實(shí)現(xiàn)，而微量氧分析主要依靠氧化鋯氧分析儀和燃料電池型氧分析儀。

Systech Illinois希仕代PM700機(jī)械順磁氧分析儀是磁力機(jī)械式氧分析儀，采用高性能的順磁（啞鈴）傳感器。利用氧的順磁特性，當(dāng)樣品氣體中含有氧氣時(shí)，磁場(chǎng)中氧分子由于其順磁特性，會(huì)推動(dòng)啞鈴在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使打到啞鈴鏡面的光束不均勻地反射到光敏元件上，產(chǎn)生電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換后可以讀出氧的濃度。設(shè)備的傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)空氣校準(zhǔn)，無(wú)需參比氣。

Systech Illinois希仕代ZR800氧化鋯氧分析儀配備的則是高純度、高密度、性能穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷傳感器，在650℃以上加熱時(shí)，傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和氧氣中氧濃度相關(guān)的電壓信號(hào)，通過(guò)高速微處理器的轉(zhuǎn)換及線性化，能夠極快地將數(shù)值結(jié)果顯示在LED屏幕上。ZR800系列氧分析儀的特點(diǎn)是量程范圍寬，可以滿足0.1ppm到100.0%的氧含量測(cè)試要求。超群的響應(yīng)時(shí)間和準(zhǔn)確度，讓ZR800氧化鋯氧分析儀在空分行業(yè)中得以廣泛應(yīng)用。

Systech Illinois希仕代EC900及EC91系列則是燃料電池型氧分析儀，但設(shè)備采用希仕代氧電池技術(shù)，使用壽命高于普通原電池型氧分析儀，長(zhǎng)達(dá)4-5年。在國(guó)內(nèi)擁有良好口碑的EC900系列氧分析儀以多種電化學(xué)燃料電池檢測(cè)氧氣，燃料電池內(nèi)置傳感器，當(dāng)氧氣擴(kuò)散到電池的陰極時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流，且正比與樣氣中氧氣的濃度。希仕代的電化學(xué)氧傳感器可以使用在0.01ppm-100.0%氧含量的測(cè)量，此外，也可以用在含氫氣、腐蝕性氣體、酸性氣體、可燃?xì)怏w、碳?xì)浠衔锖投栊詺怏w中的氧氣檢測(cè)。對(duì)于環(huán)境惡劣的場(chǎng)所，防爆等級(jí)達(dá)Eex ia IIC T4的EC91氧分析儀可以提供本安型的防爆測(cè)量。

2. 微量水分析儀及分析原理

微量水分析儀又稱“露點(diǎn)儀”，主要用于分析增壓空氣中的水分含量。Systech Illinois希仕代MM500系列微量水分析儀采用電解法測(cè)試原理，配備高品質(zhì)的五氧化二磷（P2O5）測(cè)水量探頭，給過(guò)程環(huán)境帶來(lái)了靈活性。

為了實(shí)現(xiàn)絕對(duì)測(cè)量，該技術(shù)借鑒了物理學(xué)的基本原理。 五氧化二磷 (P2O5) 濕度傳感器由圍繞石英管形成的金屬繞組組成。 繞組兩端電阻的變化會(huì)導(dǎo)致測(cè)量電流發(fā)生變化。 根據(jù)法拉第定律，這與氣流中的微量水含量成正比。因此，通過(guò)探頭的氣流流速和測(cè)試倉(cāng)內(nèi)的電流給出了取樣氣體中微量水含量的絕對(duì)測(cè)量。0.01ppm到1000ppm的寬范圍、高準(zhǔn)確性、迅捷反應(yīng)，與可再生傳感器，使得MM500系列微量水分析儀在空分行業(yè)久賦盛譽(yù)。

微量氧分析儀品牌比對(duì)

進(jìn)口氧分析儀品牌繁多，除了性能穩(wěn)定，價(jià)格合適，操作簡(jiǎn)便外，Systech Illinois希仕代品牌的氧分析儀也有其獨(dú)到的特點(diǎn)，能夠在一眾氧分析儀中脫穎而出——

1. 出眾的燃料電池使用壽命

使用電化學(xué)燃料池原理的微量氧分析儀不在少數(shù)。通常，大多數(shù)燃料電池的使用壽命為1-2年。而Systech Illinois希仕代因其電化學(xué)燃料電池專/利，可擁有更長(zhǎng)的電池壽命，高達(dá)4-5年。從下圖電池容量的比對(duì)圖中可以看出，Systech Illinois希仕代的電池容量更大，約為普通進(jìn)口氧分析儀容量電池的4-5倍，且無(wú)需更換電解液或清洗電極，因此避免了特殊保養(yǎng)維護(hù)。

2. 無(wú)需配備吹掃氣

大多數(shù)微量氧分析儀在使用時(shí)，需要客戶配備吹掃氣，通常為氮?dú)?。這是因?yàn)槿绻驗(yàn)橥C(jī)或零點(diǎn)校準(zhǔn)，外界空氣會(huì)大量進(jìn)入儀表傳感器，引起傳感器壽命消耗，因此需要再次開(kāi)機(jī)前反向吹掃。而Systech Illinois希仕代則無(wú)需配備吹掃氣，因?yàn)樵O(shè)備后方配有兩個(gè)可調(diào)節(jié)的針閥，當(dāng)開(kāi)啟傳感器時(shí)，首先打開(kāi)OUT閥，然后通過(guò)打開(kāi)IN閥調(diào)節(jié)流量；當(dāng)關(guān)閉傳感器時(shí)，首先關(guān)閉IN閥，然后關(guān)閉OUT閥。在停機(jī)檢修期間，通過(guò)調(diào)節(jié)閥順序關(guān)閉傳感器，就不會(huì)造成外界空氣進(jìn)入傳感器中。Systech Illinois希仕代氧分析儀在設(shè)計(jì)上*為用戶所想，實(shí)現(xiàn)真正的精確與便捷。

我國(guó)的空分行業(yè)一路摸爬滾打，從20世紀(jì)中期的技術(shù)仿制、到20世紀(jì)8,90年代的技術(shù)引進(jìn)和自主發(fā)展，到如今可實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)和生產(chǎn)相應(yīng)空分裝置，發(fā)展迅猛，前景無(wú)限。雖然“空分”行業(yè)不被民眾所熟知，卻切切實(shí)實(shí)地關(guān)系著民生，關(guān)聯(lián)著生活中看似不起眼的各行各業(yè)。正如工業(yè)物理，愿用高質(zhì)量的測(cè)試和檢驗(yàn)解決方案，讓平凡無(wú)奇而至關(guān)重要的時(shí)刻、讓默默無(wú)聞而潛力無(wú)限的行業(yè)，熠熠生輝。