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英国Alphasense氧气传感器O2-A3:环氧乙烷生产中的“安全守护者”

日期:2025-11-01 02:40
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摘要: 在环氧乙烷(EO)的工业生产中,乙烯与氧气在银催化剂作用下的氧化反应是核心环节。然而,这一反应对氧气浓度极为敏感——若氧含量超过9%,乙烯与氧气的混合气体将进入爆炸极限范围,任何微小火花或静电都可能引发灾难性爆炸。英国Alphasense公司推出的O2-A3氧气传感器,凭借其高精度、快速响应与极端环境适应性,成为环氧乙烷生产中氧气浓度控制的“关键防线”。 爆炸风险:9%氧浓度的“生死线” 环氧乙烷生产采用乙烯直接氧化法,主反应为: C₂H₄ + 0.5O₂ → C₂H₄O(环氧乙烷...

在环氧乙烷(EO)的工业生产中,乙烯与氧气在银催化剂作用下的氧化反应是核心环节。然而,这一反应对氧气浓度极为敏感——若氧含量超过9%,乙烯与氧气的混合气体将进入爆炸极限范围,任何微小火花或静电都可能引发灾难性爆炸。英国Alphasense公司推出的O2-A3氧气传感器,凭借其高精度、快速响应与极端环境适应性,成为环氧乙烷生产中氧气浓度控制的“关键防线”。


爆炸风险:9%氧浓度的“生死线”

环氧乙烷生产采用乙烯直接氧化法,主反应为:
C₂H₄ + 0.5O₂ → C₂H₄O(环氧乙烷)
副反应则可能生成二氧化碳和水,甚至引发深度氧化。反应需在200-300℃、1-3MPa条件下进行,且氧气浓度必须严格控制在9%以下。若氧含量超标,乙烯与氧气的混合气体爆炸极限将扩大至3%-100%,此时设备内任何局部过热、静电放电或金属摩擦都可能触发爆炸。例如,某炼油厂曾因反应器内氧浓度波动至9.5%,导致爆炸事故,造成设备损毁与人员伤亡。

英国Alphasense氧气传感器O2-A3:精准控氧的“技术利器”

英国Alphasense氧气传感器O2-A3基于电化学原理,采用固态电解质技术,具备三大核心优势:

1. 高精度与快速响应:在0-30%氧浓度范围内,输出信号线性误差<±0.1%VOL,响应时间(T90)<15秒,可实时捕捉氧浓度波动,避免因监测滞后导致的爆炸风险。

2. 极端环境适应性:工作温度范围覆盖-30℃至55℃,湿度耐受性达5%-95%RH,可稳定运行于高温高湿、含腐蚀性气体(如SO₂、HCl)的环氧乙烷生产环境。

3. 抗干扰设计:针对反应气中可能存在的乙烯、二氧化碳等干扰气体,传感器通过优化电解液配方与半透膜结构,将交叉干扰误差控制在<0.1%,确保数据真实性。

实战案例:从“被动应急”到“主动预防”

某大型化工企业部署英国Alphasense氧气传感器O2-A3后,实现以下突破:

· 安全升级:传感器与反应器紧急泄压阀、氮气保护系统联动,当氧浓度接近9%阈值时,立即触发氮气吹扫并切断氧气进料,避免爆炸事故。

· 效率优化:通过实时监测氧浓度,将反应器内氧含量稳定控制在7%-8%,环氧乙烷选择性从80%提升至88%,单套装置年增产环氧乙烷超2000吨。

· 成本降低:传感器长寿命设计(4年无需更换)与低维护需求,年节省运维成本超50万元。

在环氧乙烷生产的“高危舞台”上,英国Alphasense氧气传感器O2-A3“毫秒级响应+ppm级精度”的技术优势,重新定义了氧气浓度控制的安全标准。它不仅是防止爆炸的“电子哨兵”,更通过数据驱动的智能控制,推动化工生产向“零事故、高效率”目标迈进。

性能

输出

反应时间 零点电流

 

22℃时在20.9%O中的输出 (µA

20.9%0%O2 t90时间(s)(47W负载电阻) 22℃时在99.99%N中的输出 ( µA

 

55~85

< 15

     < 2.5

寿命

输出漂移 工作寿命

 

3个月输出变化百分比

输出降至20.9%O2 原始输出85%的月数

 

< 2

> 36

环境

湿度灵敏度 CO2灵敏度 压力灵敏度

 

氧气变化百分比:0~95%RH 40°C

5% CO2 时,输出变化百分比/CO2浓度

20kPa时,输出变化百分比/压力变化百分比

 

< 0.7 0.1

< 0.1

关键参数

 

 

温度范围

-30~55

压力范围

kPa

80~120

湿度范围

持续相对湿度百分比(短期内0~99%RH

5~95

存储期限

3~20℃时的保存月数(需保存在密封罐中)

6

负载电阻

Ω(推荐)

47~100

高度

mm (含泡沫垫圈)

17.4

重量

g

< 16


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