氨逃逸分析仪预处理装置、使用方法及用途
【专利摘要】本发明公开一种氨逃逸分析仪预处理装置，包括有壳体、一级过滤器、催化反应室和二级过滤器，壳体内部一侧上方设置有一级过滤器，一级过滤器通过管道连接催化反应室，催化反应室通过管道连接二级过滤器，其中催化反应室内设置有活性焦颗粒。本发明的氨逃逸分析仪预处理装置，结合催化反应室并且设置合适粒径的活性焦颗粒，将硫酸氢铵催化分解，液态硫酸氢铵被吸收，避免了对检测系统仪器的腐蚀，同时提高了氨检测精确度，规避了由于检测结果误差导致的一系列问题；同时，在催化反应室的外部设置加热装置，一方面可以排除活性焦颗粒表面的游离水，另一方面可以催化硫酸氢铵的分解。
【专利说明】氨逃逸分析仪预处理装置、使用方法及用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氨逃逸分析仪的预处理装置，尤其涉及一种用于预先处理硫酸氢铵的氨逃逸分析仪预处理装置、使用方法及用途。
【背景技术】
[0002]氮氧化物排放正在肆意干扰人们的生活，在烟气脱硝过程中，向烟气中喷入氨，将NOx催化还原成N2和H2O,由于喷入的氨气和烟气不可能做到完全均匀混合，在反应器的某些区域，氨气的含量会大于烟气中的NOx含量，这样就造成氨气相对过剩，从而形成氨逃逸。因此在烟气脱硝过程中需监测氨逃逸量，为控制脱硝系统的氨逃逸提供依据，既要保证在脱硝过程中有足够的NH3注入量与氮氧化物反应，以降低氮氧化物排放量，又要避免烟气中过量的NH3逃逸，过量的NH3不仅会增加腐蚀，缩短SCR催化剂寿命，还会污染烟尘，增加空气预热器中氨盐的沉积，以及增加向大气的NH3排放。
[0003]喷氨脱硝装置中会不可避免的发生氨逃逸，氨逃逸监测在环保和工艺控制方面有重要的作用。在氨逃逸监测点被测烟道内往往会产生NH4HSO4, NH4HSO4在温度较低时为小液滴，粘性很大而且有腐蚀性，遇到激光气体分析仪光学系统时粘结在其玻片上，预冷后结晶为白色晶体，遮挡住仪表的激光光路使其无法测量，而且还会腐蚀测量池，影响仪器的使用寿命。
[0004]CEMS (烟气自动监测系统)中凝结下来的铵盐结晶，会导致监测分析结果出现误差，提高了实际的脱硫和脱硝效率，从而隐瞒或忽视了铵盐结晶的二次污染问题。另外，铵盐结晶会堵塞取样管线，降低CEMS冷凝器的冷凝效率，导致CEMS出现诸多问题。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于，克服现有的氨逃逸监测仪器存在的缺陷，而提供一种氨逃逸分析仪预处理装置、使用方法及用途，预先分解硫酸氢铵，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
[0006]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的氨逃逸分析仪预处理装置，包括有壳体、一级过滤器、催化反应室和二级过滤器，所述壳体内部一侧上方设置有一级过滤器，所述一级过滤器通过管道连接所述催化反应室，所述催化反应室通过管道连接二级过滤器；
[0007]所述催化反应室内设置有活性焦颗粒；
[0008]其中一级过滤器采用油水分离系统，内部采用不锈钢丝网聚结填料，壳体采用钢制焊接罐体，其原理是利用旋风与不锈钢丝网捕雾的有机结合，同时采用直接拦截、惯性碰撞、布朗扩散及凝聚等机理，有效的去除压缩空气中的尘、水、油雾。
[0009]其中二级过滤器采用回转式油水分离器，当压缩空气进入油水分离器后产生流向和速度的急剧变化，再依靠惯性作用，将密度比压缩空气大的油滴和水滴分离出来，将气体进一步净化。
[0010]更进一步的，前述的氨逃逸分析仪预处理装置，所述活性焦颗粒粒度为l-6mm，一方面由于活性焦颗粒的存在，致使气体在催化反应室内的滞留时间延长，气态硫酸氢铵在催化剂的作用下催化分解，另一方面温度较低的NH4HSO4变为小液滴，被活性焦颗粒截留。
[0011]更进一步的，前述的氨逃逸分析仪预处理装置，在所述催化反应室上部设置有加热装置，通过加热的方式去除吸附在活性焦颗粒表面的小水滴。
[0012]更进一步的，前述的氨逃逸分析仪预处理装置，所述二级过滤器连接烧结阻燃片后通过管道连接激光测量池。
[0013]烧结阻燃片采用金属烧结多孔材料制造，具有孔隙分布均匀、透气率大、压力损失小、强度高、导热性好、易于熄灭火焰等优良特性，能有效的缩短阻燃隔爆装置的报警反映时间，改善阻燃元件的敏感性和抗冲击能力，从而大大提高装置的安全可靠性和使用寿命；通过孔径与通道长度的调整，能满足不同类型混合燃气的阻燃隔爆报警要求。
[0014]激光测量池采用可调谐半导体激光吸收光谱技术，通过分析光被气体的选择吸收来测定气体的浓度。与传统红外光谱技术不同的是，它采用的半导体激光光源的光谱线宽远小于传统红外光源的光谱线宽和气体吸收谱线的展宽。激光线宽远小于被测气体单线吸收谱线宽度，其频率调制扫描范围也仅包含被测气体单吸收谱线，因此避免气体交叉干扰，是目前在线测量NH3的最佳技术。
[0015]更进一步的，前述的氨逃逸分析仪预处理装置，所述催化反应室壳体材料为不锈钢、聚四氟乙烯、石英或者玻璃钢。
[0016]氨逃逸分析仪预处理装置使用方法，包括如下步骤，
[0017]I)检查装置；
[0018]2)使用前先加热所述催化反应室到140°C，保温一个小时，以脱除吸附在活性焦表面的游离水；
[0019]3)通入气体；打开抽气泵，被处理的含有的NH4HSO4尾气经过抽气泵进入系统，首先进入一级过滤器，除去含有的水分和大颗粒灰尘，被过滤的气体进入催化反应室，有效的将烟气中的NH4HSO4滞留至催化分解，NH4HSO4在催化剂和加热的作用下分解为水、二氧化硫和氨气，被处理的气体一并进入二级过滤器，将残余的水分和灰尘过滤掉；
[0020]4)最后气体进入激光测量池进行氨气含量检测。
[0021]更进一步的，前述的氨逃逸分析仪预处理装置使用方法，第一步加热温度为140°C，保温I小时，第二步继续加热温度为220?270°C，保温l_3min。
[0022]更进一步的，前述的氨逃逸分析仪预处理装置使用方法，气体通入流速为8L/5min ?15L/5min,优选为 10L/5mino
[0023]将氨逃逸分析仪预处理装置用于分解硫酸氢铵。
[0024]借由上述技术方案，本发明氨逃逸分析仪预处理装置、使用方法及用途至少具有下列优点:
[0025]本发明的氨逃逸分析仪预处理装置，结合催化反应室并且设置合适粒径的活性焦颗粒，将硫酸氢铵催化分解，液态硫酸氢铵被吸收，避免了对检测系统仪器的腐蚀，同时提高了氨检测精确度，规避了由于检测结果误差导致的一系列问题；同时，在催化反应室的外部设置加热装置，一方面可以排除活性焦颗粒表面的游离水，另一方面可以催化硫酸氢铵的分解。
[0026]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1所示为本发明氨逃逸分析仪预处理装置结构示意图；
[0028]图中标记含义:1.抽气泵，2.—级过滤器，3.催化反应室，4.二级过滤器，5.烧结阻燃片，6.激光测量池,7.管道,8.壳体,9.加热装置，11.一级过滤器进气口，12.—级过滤器出气口，13.催化反应室进气口，14.催化反应室出气口，15.二级过滤器进气口，16.二级过滤器出气口。
【具体实施方式】
[0029]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的氨逃逸分析仪预处理装置、使用方法及用途其【具体实施方式】、特征及其功效，详细说明如后。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示为本发明的氨逃逸分析仪预处理装置，包括有抽气泵1、一级过滤器2、催化反应室3、二级过滤器4、烧结阻燃片5、管道7、壳体8和加热装置9。
[0032]壳体8为一方形结构,抽气泵I设置在壳体8顶部一侧,壳体8内部左上方设置有一级过滤器2，抽气泵I出气口与一级过滤器进气口 11通过旋接方式相固定；一级过滤器2采用油水分离系统，内部采用不锈钢丝网聚结填料，壳体采用钢制焊接罐体，其原理是利用旋风与不锈钢丝网捕雾的有机结合，同时采用直接拦截、惯性碰撞、布朗扩散及凝聚等机理，有效的去除压缩空气中的尘、水、油雾。
[0033]一级过滤器2右上方通过管道7连接催化反应室3，此时管道7的一端为一级过滤器出气口 12，另一端为催化反应室进气口 13，管道7与一级过滤器出气口 12和催化反应室进气口 13之间可以为旋接或者固定连接方式。其中催化反应室进气口 13设置在催化反应室3的顶部，在催化反应室3的底部设置有催化反应室出气口 14，催化反应室出气口 14通过一竖直设置的“S”形管道7与二级过滤器进气口 15相连接，连接方式同前。其中二级过滤器进气口 15设置在二级过滤器4的顶端，二级过滤器4中部一侧设置有二级过滤器出气口 16，其中二级过滤器采用回转式油水分离器，当压缩空气进入油水分离器后产生流向和速度的急剧变化，再依靠惯性作用，将密度比压缩空气大的油滴和水滴分离出来，将气体进一步净化。
[0034]二级过滤器出气口 16连接烧结阻燃片5，烧结阻燃片5另一端通过管道7连接在激光测量池6上。烧结阻燃片5采用金属烧结多孔材料制造，具有孔隙分布均匀、透气率大、压力损失小、强度高、导热性好、易于熄灭火焰等优良特性，能有效的缩短阻燃隔爆装置的报警反映时间，改善阻燃元件的敏感性和抗冲击能力，从而大大提高装置的安全可靠性和使用寿命；通过孔径与通道长度的调整，能满足不同类型混合燃气的阻燃隔爆报警要求。
[0035]激光测量池6采用可调谐半导体激光吸收光谱技术，通过分析光被气体的选择吸收来测定气体的浓度。与传统红外光谱技术不同的是，它采用的半导体激光光源的光谱线宽远小于传统红外光源的光谱线宽和气体吸收谱线的展宽。激光线宽远小于被测气体单线吸收谱线宽度，其频率调制扫描范围也仅包含被测气体单吸收谱线，因此避免气体交叉干扰，是目前在线测量NH3的最佳技术。
[0036]其中在催化反应室3的壳体外部还设置有加热装置9，壳体材料可以选用不锈钢、聚四氟乙烯、石英或者玻璃钢；催化反应室3内设置有活性焦颗粒，粒度为1-6_。
[0037]将本发明的氨逃逸分析仪预处理装置用于分解硫酸氢铵，包括如下步骤，
[0038]I)检查装置；
[0039]2)使用前先加热催化反应室3到140°C，保温一个小时，以脱除吸附在活性焦表面的游离水，再继续加热至220?270°C，保温l_3min ；
[0040]3)通入气体，打开抽气泵1，通入流速为10L/5min，被处理的含有的NH4HSO4尾气经过抽气泵I进入系统，首先进入一级过滤器2，除去含有的水分和大颗粒灰尘，被过滤的气体进入催化反应室3，有效的将烟气中的NH4HSO4滞留至催化分解，NH4HSO4在催化剂和加热的作用下分解为水、二氧化硫和氨气，被处理的气体一并进入二级过滤器4，将残余的水分和灰尘过滤掉；
[0041 ] 4)最后气体进入激光测量池6进行氨气含量检测。
[0042] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种氨逃逸分析仪预处理装置，其特征在于，包括有壳体(8)、一级过滤器(2)、催化反应室(3)和二级过滤器(4)，所述壳体(8)内部一侧上方设置有一级过滤器(2)，所述一级过滤器(2)通过管道(7)连接所述催化反应室(3)，所述催化反应室(3)通过管道(7)连接二级过滤器(4)； 所述催化反应室(3)内设置有活性焦颗粒。
2.根据权利要求1所述的氨逃逸分析仪预处理装置，其特征在于，所述活性焦颗粒粒度为l_6mm。
3.根据权利要求1所述的氨逃逸分析仪预处理装置，其特征在于，在所述催化反应室(3)上部设置有加热装置(9)。
4.根据权利要求1所述的氨逃逸分析仪预处理装置，其特征在于，所述二级过滤器(4)连接烧结阻燃片(5)后通过管道(7)连接激光测量池(6)。
5.根据权利要求1所述的氨逃逸分析仪预处理装置，其特征在于，所述催化反应室(3)壳体材料为不锈钢、聚四氟乙烯、石英或者玻璃钢。
6.一种氨逃逸分析仪预处理装置使用方法，其特征在于:包括如下步骤， 1)检查装置； 2)加热所述催化反应室(3)并保温； 3)通入气体； 4)最后气体进入激光测量池进行氨气含量检测。
7.根据权利要求6所述的氨逃逸分析仪预处理装置使用方法，其特征在于:所述催化反应室(3)第一步加热温度为140°C，保温I小时，第二步继续加热温度为220?270°C，保温 l-3min。
8.根据权利要求6所述的氨逃逸分析仪预处理装置使用方法，其特征在于:气体通入流速为 8L/5min ?15L/5min。
9.将氨逃逸分析仪预处理装置用于分解硫酸氢铵。
【文档编号】G01N1/34GK104236988SQ201410536415
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】何宏荣, 蔡老虎, 周明荣, 王广芹 申请人:江苏交科工程检测技术有限公司