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一 引言
石油化工产业对国民经济有重要影响，整个石化工业领域包括：上游的轻油裂解炼油厂、中游的塑料中间原料厂和属于下游的塑料加工及塑料化工厂等。在上述各类工厂的生产工艺过程中经常会不同程度的产生或排放一些污染性有害气体如：H2S、SO2、NOX、VOC、CO、CH4、NH3、Cl2等，因此，除需使用各种化学传感器来检测这些有害排放物质之外，还将它们用于生产工艺过程的控制、工业安全保障、工艺卫生、环保与污染防止等多项用途。尤其是在生产安全和环境保护方面越来越引起各方面的高度重视。 
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目前石化工厂对许多化学物质的检测，主要依靠使用各种化学传感器，在石化工厂中比较常见的化学传感器有：加氢裂解反应工艺过程检测H2泄漏或H2S排放的传感器，锅炉燃烧过程的SOX和NOX排放及内燃机等的燃烧过程控制的O2浓度的检测传感器，以及制造工艺所排放的VOC的监测等。使用化学传感器可快速准确的检测待测物或排放物的种类与浓度，传感器对不论液相还是气相的化学物质或污染物质，在分析检测过程中都起着重要作用，并且随着化学传感器技术的进步与发展，传感检测法将逐渐取代常规的传统分析方法，并随着检测自动化技术的进步，传感器的应用必将更加普遍与广泛，使用量也会与日俱增。本文简要介绍石化工业中化学传感器的应用情况，如传感器的种类、灵敏度、稳定性、所受干扰的程度、用途需求及维修保养等，供有关部门及工程技术人员参考。
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二、化学传感器的原理分类
化学传感器是一类专门用于检测、感知化学物质的特殊传感器，通常用于检测气体或液体中的特定化学成分，并将该化学成分的浓度信号转换为可检知的电流或电压信号。化学传感器除广泛用于石油化工系统之外，在现代生活中还广泛应用于诸如汽车、温室、楼宇瓦斯报警及公共场所等[4]。化学传感器的种类繁多，根据多数文献介绍，一般常用的化学传感器按其工作原理有以下几种： 1． 触媒催化或可燃性气体传感器，根据待测的化合物与触媒的催化反应所 释放的能量H，并引起温度的变化，再依据方程式H=CPT（式中的CP为比热），再根据因温度的改变T所引起其所在的电阻发生的电阻值变化，通过惠斯顿电桥测出产生的电压信号。被测气体的浓度越高，其燃烧后产生的热量越多，引起电阻变化也越大，故由温度变化的多少，可以换算成该化合物气体的浓度值。 2． 半导体或气体传感器，根据半导体材料与待测气体接触后，被吸附的气体与半导体之间发生电子转移而引起半导体敏感材料的电阻特性变化，利用此类半导体电阻特性变化来比较测定气体浓度的传感器称为电阻式半导体气体传感器。 3． 电化学传感器 （1）浓差电池式气体传感器：利用传感器两面气体浓差差异而产生浓差电势进行测量,其浓差电势一般符合能势特方程。 （2） 界限电流式气体传感器：在一定工作电压下由于受传感器特定扩 散腔体及扩散孔的限制，工作电流呈现出饱和现象，并且该饱和电流值与被测气体的浓度存在一定的函数关系，从而达到对被测气体的测量。 4．光学式气体传感器：采用被测气体的浓度与光投射强度相关的原理进行 气体浓差测量。 5． 其他新型气体传感器。 |
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三、化学传感器在石化产业的使用概况
1．化学传感器的使用量 一般化学传感器主要用于探测包括：H2S、O2、NOX、NH3、HCN、HF、 COX、HCl、Cl2、SOX、CH4及VOC等，根据有关资料报导，我国某地区的89 家石化工厂中所使用的化学传感器按照工作特性又分成自动监测式与携带式两种，自动监测式化学传感器的使用量统计表如表1所示： 其中触媒式传感器用量最多，共有1136只，半导体式居第二，共972只，电化学式889只居第三位，光学式有149只居第四，其他12只，合计使用3158只传感器，由以上统计可以看出化学式传感器的使用十分普遍，其中以触媒燃烧式传感器的用量最大，可能的原因是其成本低廉故较受欢迎的缘故。在各类传感器的使用中又以VOC监测的用量最大共计1876只，其中包括触媒式855只，约占45%，与半导体式817只，电化学式177只，光学式21只，其他6只，可见触媒式仍然是用量最多的，再其次为CH4传感器总共用量385只。 |
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