红外氯乙烯传感器

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第67期

在石油化工领域，氯乙烯(C2H3Cl，VCM)是比较常见的化工产品，也是基础的化工原料，是生成聚氯乙烯(PVC)的单体。PVC是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗氧化腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工的特点，因此，它在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用，它与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），聚苯乙烯（PS）和ABS统称为五大通用树脂。我们平时所使用的塑料购物袋，农业上用的农用塑料薄膜，都是聚氯乙烯材料的。

目前在国内绝大多数的生产工艺还是采取的乙炔加HCl生成VCM的工艺。

CH≡CH + HCl→CH2=CHCl

比较先进的生产VCM的方法是将乙烯与氯气加成得到的1,2-二氯乙烷热裂解及乙烯氧氯化两种方法经济合理地综合在一起，以充分利用氯，同时减少氯和氯化氢对大气的污染。此方法生产VCM的原料只需乙烯、氯、空气（或氧气）。首先通过乙烯与氯的加成将氯引入，并将1,2-二氯乙烷热裂解生成的HCl用于乙烯氧氯化。平衡氧氯化法生产VCM，包括三步反应，即：

CH2=CH2 + Cl2→Cl-CH2-CH2-Cl

Cl-CH2-CH2-Cl→CH2=CHCl +HCl

CH2=CH2 + HCl + 1/2O2→ ClCH=CH2 + H2O

总反应式是：

2CH2=CH2 + Cl2 + 1/2O2→2CH2=CHCl + H2O

VCM的爆炸下限是3.6%vol。当氯乙烯的浓度超过3.6%vol，同时又有氧气存在，并且遇到明火，就会有爆炸的危险。因此，在聚氯乙烯的生产过程中，需要监控氯乙烯的浓度。另外，因为氯乙烯的分子量比较大，也就是常说的“比较重”，所以它会在地下空间聚集，浓度会越来越高，最终会产生比较大的毒性，甚至达到爆炸极限值，是非常大的安全隐患。

中高浓度的VCM的在线检测方法，红外吸收法是最合适的。电化学（EC）传感器虽然对氯乙烯有反应，但高浓度(>100ppm)的VCM会在传感器内部的催化剂上聚合，覆盖在催化剂表面，造成灵敏度的下降。而且长时间的吹扫，会使电化学传感器内部的水分挥发，造成传感器失效。催化燃烧（CAT）传感器遇到卤素（氟、氯、溴、碘），会造成催化剂的失效，所以也无法检测VCM。

那么为什么很少有人用红外的方法来监测VCM呢？因为VCM在中红外区的吸收比较微弱。即使是诺联芯以分辨率见长的LARK-1，也只能将VCM的分辨率控制在40ppm以内。如果加长光路，可以将分辨率进一步提高。

下面就让我们来看看LARK-1M VCM 2000PPM的技术参数吧！

1、LARK-1M VCM 2000PPM的基本性能