一种用于煤气中有害元素检测的旋转吸收装置的制作方法

1.本实用新型属于煤气成分检测领域，尤其涉及一种用于煤气中有害元素检测的旋转吸收装置。


背景技术：

2.目前，随着环保要求日益严格，国内钢铁排放的废气陆续被列入环保在线监控范围，排放的烟气中粉尘、二氧化硫、氮氧化物等浓度必须满足超低排放要求。因此，钢铁企业中的一些工序如球团、发电厂等为控制最终排放指标，需要对原料气煤气中的有害元素进行严格控制。第二，近些年，一些钢铁企业加热炉煤气管道内煤气过滤网出现大量堵塞物，经调查，煤气管路过滤网出现堵塞物属于腐蚀产物，含有大量的硫元素。可见，煤气中的硫元素含量过高对生产造成了严重危害。第三，近些年来，一些钢铁企业将高炉煤气的除尘工艺逐渐由湿法除尘改为干法除尘，从而造成了高炉煤气中氯含量显著升高，对煤气管道及后续用户的腐蚀堵塞问题屡见不鲜，严重影响高炉正常冶炼并带来安全生产隐患。
3.基于以上一些生产中亟待解决的问题，研究煤气中一些有害元素含量具有重要意义。一些有害元素存在于煤气中，但含量极低，常规方法很难准确检测出这些痕量元素，采用红外光谱法等目前比较先进的方法进行分析测试时，由于含量极低，容易受到其它气体干扰，造成测试分析结果不准确，在实践中采用不同的气体分析仪测定同种煤气的结果甚至相差100％以上，已明显超出煤气成分波动的范畴。另一方面，一些有害元素以极小颗粒的形式藏匿在煤气中，常规光谱法气体分析仪无法识别，也会造成分析结果不准确，这些都是光谱法气体分析仪的一些弊端。相对来说，采用预配置好的吸收液吸收煤气中的有害元素是一种更加准确可靠、简单方便的方法，但目前常规煤气吸收装置都存在一些弊端，即，在吸收过程中由于气流与吸收液接触不够充分，并且接触时间很短暂，造成煤气中有害元素吸收不完全，该问题始终无法彻底解决。因此需要一种能够捕集煤气中有害元素的装置。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于煤气中有害元素检测的旋转吸收装置，结构合理，煤气在通入吸收液时，具有更大的反应接触面积及更长的反应时间。
5.为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种用于煤气中有害元素检测的旋转吸收装置，包括煤气入口、抽气泵、吸收器、流量表、煤气出口，煤气入口连接抽气泵，抽气泵、吸收器、流量表顺次连接，流量表连接煤气出口；
7.所述的吸收器包括罐体、进气口、吸收液加入口、搅拌电机、空心转动轴、搅拌桨、出气口、排液口，罐体上开有吸收液加入口，罐体顶部设有出气口，底部设有进气口、排液口；搅拌电机驱动空心转动轴转动，空心转动轴一端与进气口转动连接，另一端伸入罐体内部与搅拌桨连接，搅拌桨为空腔结构，并与进气口相连通，搅拌桨上设有出气孔。
8.所述的罐体内悬挂有超声波发生器。
9.所述的出气孔为两个以上。
10.所述的空心转动轴与罐体通过密封轴承连接。
11.所述的进气口内固定连接有煤气过滤网。
12.所述的吸收器由相互连接的两台吸收器组成，一台吸收器的出气口与另一台吸收器的进气口通过煤气管道连接。
13.所述的搅拌电机通过齿轮传动机构驱动空心转动轴转动；齿轮传动机构包括齿轮一、齿轮二，搅拌电机的输出轴与齿轮一固定连接，齿轮一与齿轮二相互啮合，齿轮二与空心转动轴固定连接。
14.所述的空心转动轴一端与进气口通过轴承转动连接。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.用于煤气中有害元素检测的旋转吸收装置结构合理，制作成本低，操作简便，吸收器通过带有进气孔的搅拌桨高速旋转，实现吸收液内煤气气泡小而分散，并增加了气泡与吸收液的接触行程，提供了反应动力学条件，使得气体吸收更加迅速且充分；吸收器结构中采用双反应罐串联，确保了煤气中的有害元素吸收更加彻底。
附图说明
17.图1是本实用新型的连接示意图。
18.图2是吸收器的结构示意图。
19.图3是搅拌电机的连接示意图。
20.图中：a-煤气入口 b-抽气泵 c-吸收器 d-流量表 e-煤气出口；
21.1-1#罐进气口 2-1#罐轴承 3-1#罐搅拌电机 4-1#罐空心转动轴 5-1#罐搅拌桨 6-1#罐体 7-1#罐吸收液加入口 8-1#罐出气口 9-1#罐出气孔
ⅰꢀ
10-1#罐出气孔
ⅱꢀ
11-1#罐排液口 12-煤气管道 13-2#罐进气口 14-2#罐轴承 15-2#罐搅拌电机 16-2#罐空心转动轴 17-2#罐排液口 18-2#罐搅拌桨 19-2#罐出气孔
ⅰꢀ
20-2#罐出气孔
ⅱꢀ
21-2#罐吸收液加入口 22-2#罐体 23-2#罐出气口 24-齿轮一 25-齿轮二。
具体实施方式
22.下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
23.见图1、图2，一种用于煤气中有害元素检测的旋转吸收装置，包括煤气入口a、抽气泵b、吸收器c、流量表d、煤气出口e，煤气入口a连接抽气泵b，抽气泵b、吸收器c、流量表d顺次连接，流量表d连接煤气出口e。
24.吸收器c包括罐体、进气口、吸收液加入口、搅拌电机、空心转动轴、搅拌桨、出气口、排液口，罐体上开有吸收液加入口，罐体顶部设有出气口，底部设有进气口、排液口；搅拌电机驱动空心转动轴转动，空心转动轴一端与进气口通过轴承转动连接，另一端伸入罐体内部与搅拌桨连接，搅拌桨为空腔结构，并与进气口相连通，搅拌桨上设有出气孔，出气孔为两个以上，图2为两个出气孔，即出气孔ⅰ和出气孔ⅱ。搅拌桨的安装位置尽可能的靠近罐体的底部，保证搅拌桨能随转动轴转动即可。
25.吸收器c由相互连接的两台吸收器c组成，两台吸收器c结构相同，一台吸收器c的出气口与另一台吸收器c的进气口通过煤气管道12连接。煤气管道12为“z”字形。实现两个吸收器c反应罐串联。1#罐出气孔ⅰ9、1#罐出气孔ⅱ、2#罐出气孔ⅰ19、2#罐出气孔ⅱ20均是防逆流孔。
26.空心转动轴与罐体通过密封轴承连接，保证空心转动轴可以转动且气体、液体不发生泄漏。罐体内悬挂有超声波发生器。进气口内固定连接有煤气过滤网，防止罐体内部堵塞。
27.见图2、图3，搅拌电机通过齿轮传动机构驱动空心转动轴转动；齿轮传动机构包括齿轮一24、齿轮二25，搅拌电机的输出轴与齿轮一24固定连接，齿轮一24与齿轮二25相互啮合，齿轮二25与空心转动轴固定连接。
28.使用时，见图1-图3，根据所要测定的煤气中的目标元素，配置相应的吸收液。以测定煤气中的氯元素含量为例，采用去离子水、naoh、ca(oh)2配置吸收液，吸收液中，naoh的质量浓度为10％，ca(oh)2的质量浓度为10％，并加入几滴酚酞指示剂，见图2，打开1#罐吸收液加入口7和2#罐吸收液加入口21阀门，将配置好的吸收液分別加入1#罐罐体和2#罐罐体内，使吸收液液面达到罐体高度的2/3处。见图1，将煤气入口a、抽气泵b、吸收器c、流量表d、煤气出口e依次连接好后，依次打开1#罐搅拌电机3、2#罐搅拌电机15、抽气泵b、煤气入口a处阀门，并记录此时流量表d数值。由于碱液浓度超出指示剂变色范围，随着反应进行，1#罐罐体内吸收液由无色逐渐变红，2#罐罐体内液体尚未变色或微微变红后停止通入煤气，关闭煤气入口a阀门、抽气泵b、吸收器c内部的1#罐搅拌电机3和2#罐搅拌电机15，再次记录流量表d数值。打开1#罐排液口11和2#罐排液口17处阀门，将吸收液全部排出，采用容量瓶加入配置好的未使用的吸收液进行定容，充分摇匀后采用电位滴定仪或icp-ms测定氯含量。最后通过测定的含量数据及气体流量、液体体积参数对烟气中的氯含量进行计算，得出最终结果。