专利名称：一种带有焦油颗粒的气体的分析方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体分析方法和装置，特别涉及一种带有焦油颗粒的气体的分析方法和装置。
背景技术：
目前，在钢铁、焦化等领域中通常需要测量过程气体中氧气、一氧化碳等气体成分的浓度。但在上述应用领域中，一些过程管道中的气体含有较多量的焦油颗粒，被测气体中粘稠的焦油颗粒会附着在分析仪器的各种部件上，造成测量误差增加甚至无法测量。
所述焦油的成分极为复杂，但大致可分为轻油和重油；重油包括酚油、萘油、洗油、一蒽油、二蒽油和沥青等，轻油的沸点低于重油。
针对上述问题，一般的测量办法是先对过程管道内的气体进行取样，然后使用固态过滤器过滤掉样气中的焦油颗粒，之后再使用分析仪器测量过滤后的气体。直接使用固态过滤器去过滤粘稠的焦油颗粒，主要有以下不足若过滤器的孔太细，则粘稠的焦油颗粒极易堵塞过滤器，进而造成下游气体分析仪器无法获得被测气体。若过滤器的孔太粗，则下游的气体中仍含有较多量的焦油颗粒，造成下游的气体分析仪器测量误差增加甚至损坏。常规的解决方法是使用过滤精度高的过滤器，然后每隔一段时间使用高温蒸汽去反吹所述固态过滤器，清理附着在过滤器上的焦油颗粒；这样的清理通常不够彻底，经过较长时间的使用后还需把所述固态过滤器拆下用有机溶剂进行清洗或更换。该方法不仅维护工作量大，下游气体分析仪器的使用效率也较低；再有，一些微小的粘稠的焦油颗粒还会透过过滤器，从而污染下游的分析仪器，不仅进一步增加维护工作量，严重的还会损坏精密的分析仪器。
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供了一种维护量小、焦油去除效率高、成本低的分析带有焦油颗粒的气体的方法和装置。
本发明的目的是通过下述技术方案得以实现的一种带有焦油颗粒的气体的分析方法，所述方法包括以下步骤a.把待分析气体通入装在密封容器内的第一级液体中，气体在从第一级液体排出过程中被过滤，带有残留焦油的气体从液面排出；b.带有残留焦油的气体被通入装在密封容器内的第二级液体中，气体中的残留焦油被去除；c.从第二级液体中排出的气体被通入气体分析仪器，分析得到气体的参数。
所述步骤b中，在第二级液体中采用过滤或溶解方式去除气体中的残留焦油。
所述第一级液体是水。
所述第一级液体被加热。
所述第二级液体是水或四氯化碳。
为了实现上述方法，本发明还提出了这样一种带有焦油颗粒的气体的分析装置，包括焦油颗粒去除装置和分析仪器，所述焦油颗粒去除装置包括第一和第二密封容器；第一和第二密封容器上安装进气管和出气管；第一密封容器内装有液体，并在所述液体液面下安装过滤装置，所述进气管的一端伸入过滤装置下的液体中；第二密封容器内装有液体；第一密封容器上的出气管和第二密封容器上的进气管相连通；第二密封容器上的出气管和分析仪器相连通。
所述第二密封容器内还安装过滤装置。
所述第二密封容器内的过滤装置安装在所述液体液面下。
所述过滤装置是过滤网。
所述第一或/和第二密封容器的外围设有空心夹层。
所述第一或/和第二密封容器的底部装有带有阀门的排液口，顶部装有带有阀门的蒸汽进口。
所述第一或/和第二密封容器上装有进液口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是1)工程维护量小，待测气体被送入加热液体后，气体中焦油的粘度被降低，堵塞过滤器的周期比现有技术长的多；另外，过滤器安装在液面下，其上的焦油不会变干燥，从而可以较容易地被高温蒸汽清洗。需要清理过滤装置时，打开排液口，自动放掉密封容器内的液体，然后打开蒸汽进口，使用高温蒸汽去冲刷过滤装置和密封容器壁上的黏度大大降低的焦油颗粒，整个清理过程可以全自动实现；2)过滤器的清洗周期大大延长后，提高了下游气体分析仪器的使用效率；另外，经过多级过滤或溶解后的气体中焦油颗粒含量已经极少或没有，对下游的分析仪器的测量不构成影响；同时也提高了下游气体分析仪器的的测量精度；3)成本低，使用价格低廉的水等液体，而且所述蒸汽在钢铁、焦化等应用领域中都是常备的。
图1是本发明的一种带有焦油颗粒的气体的分析装置的结构示意图；图2是本发明的另一种带有焦油颗粒的气体的分析装置的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详尽描述。
实施例1如图1所示，一种用于实现本发明的带有焦油颗粒的气体的分析方法的装置，应用在焦化领域中，所述分析装置包括焦油颗粒去除装置和分析仪器3。所述焦油颗粒去除装置包括第一密封容器1和第二密封容器2。所述分析仪器3是半导体激光吸收光谱分析仪器。
所述第一密封容器1上安装进气管11和出气管12，内部装有第一级液体13和过滤装置14，本实施例中的第一级液体13使用水，过滤装置14采用平板过滤网，安装在所述第一级液体13的液面下。所述第一密封容器1的外围设有空心夹层17，空心夹层17内通有高温蒸汽，用于加热第一密封容器1内的第一级液体13。所述第一密封容器1的上端盖上设有高温蒸汽进口18，下部设有出水口16，上部设有进水口15。所述进气管11的一端伸入到过滤装置14下的第一级液体13中。
所述第二密封容器2上安装进气管21和出气管22，内部装有第二级液体23和过滤装置24，本实施例中的第二级液体23是水，过滤装置24采用平板过滤网，过滤精度高于所述过滤装置14，安装在所述第二级液体23的液面下。所述第二密封容器2的外围设有空心夹层27，夹层27内通有循环水，用于加热所述第二级液体23，使所述第二级液体23的温度不致于过低，如结冰。所述第二密封容器2的上端盖上设有高温蒸汽进口28，下部设有出水口26，上部设有进水口25。所述进气管21的一端伸入到过滤装置24下的第二级液体23中。所述进气管21与出气管12相连通。
本实施例还揭示了一种带有焦油颗粒的气体的分析方法，也即上述分析装置的工作过程，所述方法包括以下步骤a.待处理气体通过进气管11通入到第一密封容器1内的第一级液体13中，第一级液体13被第一密封容器1外空心夹层17内的高温蒸汽加热，水温为80℃～90℃，处在第一级液体13液面下的过滤装置14也被加热；待处理气体中的焦油颗粒在被加热的水13中黏度降低，焦油中的重油成分粘结在一起成团状，并被所述过滤装置14过滤；而雾状的残留焦油(主要成分是轻油)通过所述过滤装置14后排出水面，之后由出气管12排出；b.带有残留焦油的气体由进气管21被通入第二密封容器2中的第二级液体23中，所述第二级液体23的温度低于所述第一级液体13的温度，为30℃～40℃，气体中的残留焦油在此温度下黏度提高，粘结成大颗粒并被所述过滤装置24过滤，彻底地去除了气体中的焦油颗粒；气体从所述出气管22排出；c.经去除焦油的气体通入所述分析仪器3中，所述分析仪器3利用半导体激光吸收光谱分析技术测得气体中的一氧化碳的浓度。
上述焦油颗粒去除装置工作一段时间后，第一和第二密封容器1、2内的热水中含有较多的焦油颗粒，同时过滤装置14、24上也附着较多粘稠的焦油颗粒。此时，第一和第二密封容器1、2内停止进气，打开第一和第二密封容器1、2底部的出水口16、26，第一和第二密封容器1、2内的热水被排出；同时密封容器端盖上的蒸汽进口18、28打开，高温蒸汽以一定的流速去冲刷黏附在过滤装置14、24和第一和第二密封容器1、2壁上的焦油颗粒，使焦油颗粒的黏度降低，从而彻底清除密封容器1、2内的焦油颗粒。清除完毕后，通过密封容器1、2上的进水口15、25向容器内注水，之后水分别被夹层17内的高温蒸汽、夹层27内的循环水加热。
实施例2如图2所示，一种用于实现本发明的带有焦油颗粒的气体的分析方法的装置，应用在钢铁领域中，与实施例1不同的是所述第二密封容器2外不再设有夹层，第二密封容器2内也不再安装过滤装置，第二级液体29是四氯化碳。
本实施例还揭示了一种带有焦油颗粒的气体的分析方法，也即上述分析装置的工作过程，所述方法包括以下步骤a.具体过程和实施例1中的步骤a相同；b.带有残留焦油(主要成分是轻油)的气体被通入第二密封容器2中的第二级液体23中，气体中的残留焦油溶解在所述第二级液体29中，从而去除了气体中的焦油颗粒；气体从所述出气管22排出；c.具体过程和实施例1中的步骤c相同。
实施例3一种用于实现本发明的带有焦油颗粒的气体的分析方法的装置，应用在钢铁领域中，与实施例2不同的是第二密封容器内的液面下安装过滤装置，所述过滤装置采用平板过滤网，过滤精度高于第一密封容器内的过滤装置。
本实施例还揭示了一种带有焦油颗粒的气体的分析方法，也即上述分析装置的工作过程，所述方法包括以下步骤a.具体过程和实施例2中的步骤a相同；b.带有残留焦油(主要成分是轻油)的气体被通入第二密封容器中的第二级液体中，气体中的残留焦油溶解在所述第二级液体中，少量没有来得及溶解的被所述过滤装置过滤，从而彻底地去除气体中的焦油颗粒；气体从所述出气管22排出；c.具体过程和实施例1中的步骤c相同。
需要指出的是，上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。实施例中的分析仪器采用半导体激光吸收光谱分析技术，当然也可以是其它技术，如电化学法等。本发明的关键是，把待分析的气体通入装在密封容器内的第一级液体中，经安装在液面下的过滤装置过滤，带有残留焦油的气体从液面排出；带有残留焦油的气体通入装在密封容器内的第二级液体中，气体中的残留焦油被去除；排出第二级液体的气体送入分析仪器，进而得到气体的参数。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明作出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种带有焦油颗粒的气体的分析方法，所述方法包括以下步骤a.把待分析气体通入装在密封容器内的第一级液体中，气体在从第一级液体排出过程中被过滤，带有残留焦油的气体从液面排出；b.带有残留焦油的气体被通入装在密封容器内的第二级液体中，气体中的残留焦油被去除；c.从第二级液体中排出的气体被通入气体分析仪器，分析得到气体的参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤b中，在第二级液体中采用过滤或溶解方式去除气体中的残留焦油。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一级液体是水。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述第一级液体被加热。
5.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述第二级液体是水或四氯化碳。
6.一种带有焦油颗粒的气体的分析装置，包括焦油颗粒去除装置和分析仪器；其特征在于所述焦油颗粒去除装置包括第一和第二密封容器；第一和第二密封容器上安装进气管和出气管；第一密封容器内装有液体，并在所述液体液面下安装过滤装置，所述进气管的一端伸入过滤装置下的液体中；第二密封容器内装有液体；第一密封容器上的出气管和第二密封容器上的进气管相连通；第二密封容器上的出气管和分析仪器相连通。
7.根据权利要求6所述的分析装置，其特征在于所述第二密封容器内还安装过滤装置。
8.根据权利要求7所述的分析装置，其特征在于所述过滤装置是平板过滤网。
9.根据权利要求6或7或8所述的分析装置，其特征在于所述过滤装置安装在所述液体的液面下。
10.根据权利要求6或7或8所述的分析装置，其特征在于所述第一或/和第二密封容器的外围设有空心夹层。
全文摘要
本发明公开了一种带有焦油颗粒的气体的分析方法，包括以下步骤a.把待分析气体通入装在密封容器内的第一级液体中，气体在从第一级液体排出过程中被过滤，带有残留焦油的气体从液面排出；b.气体被通入装在密封容器内的第二级液体中并排出，气体中的残留焦油被去除；c.气体被通入分析仪器，得到气体的参数。本发明还公开了一种实现上述方法的装置，包括焦油颗粒去除装置和分析仪器；所述去除装置包括第一和第二密封容器；第一和第二密封容器上安装进气管和出气管；第一密封容器内装有液体，在液体液面下安装过滤装置，进气管的一端伸入过滤装置下的液体中；第二密封容器内装有液体；第一密封容器上的出气管和第二密封容器上的进气管相连通。
文档编号G01N1/22GK101051009SQ20071006736
公开日2007年10月10日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者谢正春, 刘罡, 王健 申请人:王健