四氟乙烯储槽中氧及微量水含量的在线分析
2022-06-07李志永
李志永
(浙江巨化技术中心有限公司,浙江 衢州 324004)
四氟乙烯(TFE)是一种无色无臭的气体,化学式为CF2=CF2,沸点-76.3 ℃,不溶于水,溶于有机溶剂,易燃、易爆、易自聚,属中等毒性气体。TFE用于制聚四氟乙烯(PTFE)和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等[1]。PTFE 生产过程中,TFE 中的氧及水分含量是重要的安全指标,氧和水的质量分数要求分别控制在10×10-6和100×10-6以下,超标后有爆炸危险。目前储存在TFE 储槽中的TFE,氧及水分含量主要由手工取样分析,存在诸多安全问题。
1 主要问题
TFE生产区域属甲级防爆区,手工取样分析对取样人员有一定的安全风险;且手工取样分析时间间隔较长时效性差,数据准确度与分析工水平有较大关系;手工分析取样一般每14 h 1次,增加了分析取样人员的工作量。而在线连续分析是解决上述问题的有效手段。
TFE储槽及手动、在线取样位置如图1所示。

图1 TFE储槽及取样位置Fig 1 TFE storage tank and sampling position
2 解决方案
2.1 在线分析仪的选择
目前市场上微量氧及微量水分析仪品种众多,根据分析原理是否适合TFE 介质展开了调研,结果分别见表1和表2。

表1 微量氧含量分析仪适用性Tab.1 Applicability of micro oxygen content analyzer

表2 微量水分析仪适用性Tab.2 Applicability of micro moisture content analyzer
由表1 可知,微量氧含量测量仅电化学法适用[2]。由表2可知,电容法、露点法及激光法都适用TFE 中微量水分析,但考虑性价比,宜选择电容法分析仪[3]。
2.2 分析回路设计
主要考虑2 点:1)TFE 气体价格高,且易燃易爆有毒,因此不能长时间直排;2)电化学微量氧分析仪传感器不能长时间暴露在高氧的环境中,否则使用寿命急剧缩短。据此形成设计方案如图2所示。……
