专利名称：一种间断式气体分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体分析，更具体地说，涉及一种间断式气体分析装置。
背景技术：
在化工生产领域中，常常需要分析各种过程气体的浓度，比如在尿素合成 中，需要使合成塔内的氨气和二氧化碳的比例保持在一定范围内，为此需要分
析氨气和二氧化碳的浓度；上述反应过程通常是在高压环境下进行，如150个 大气压以上，这就需要一种能测量高压环境中气体浓度的装置。
为了测量高压环境下的气体浓度，通常使用采样后离线分析方法，具体方 法为在高压装置上连接一阀门，在需要取样时，把一储气容器连接在阀门的 一侧，并保持密封；打开阀门，高压装置内的被测气体流入储气容器；之后关 闭所述阀门，再离线使用各种技术去分析被测气体中的浓度Z可以采用化学法、 光学法、生化法等技术去分析得到样气中各成分的含量。但是这种做法需要人 工取样高压气体，甚至是有毒气体，安全隐患大，人工成本高；由于是釆样后 离线分析，需用时间较长，测量滞后严重，测量结果的参考价值小；同时采样 频率低，不能有效地监测被测高压装置内的气体浓度变化。
为了解决上述技术方案中不能在线分析的不足，目前有一种在线分析方法: 在被测高压装置上安装一减压阀，利用此减压阀把高压装置内的高压减到常压, 然后把常压气体送入气体分析仪器进行分析。但由于气体分析仪器需要的样气 流量较小，并且还存在大比例的减压，这种工作方式下减压阀的通气孔径必需 被调到很小，当被测高压装置内的气体含有较大颗粒的粉尘或装置材料的碎屑 时，易堵塞所述减压阀；另外，在一些装置中被测量过程气体在减压过程中会 发生结晶，堵塞所述减压阀，例如在尿素合成装置中的气相氨碳比测量中，高 压合成塔内的氨气、二氧化碳在被大比例减压的过程中温度大幅降低，从而生 成氨基甲酸氨结晶体堵塞减压阀。显然，该种方法维护工作量大，不能很好地 满足高压装置中气体分析的需要。 实用新型内容为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种能自动、在线工 作的间断式气体分析装置。
为实现上述目的，本实用新型是通过下述技术方案得以实现的
一种间断式气体分析装置，包括取样装置、安装在取样装置下游的分析仪 器；所述采样装置包括依次安装在通气管道上的第一级阀门、第一级储气容器、 第二级阀门和减压稳压装置；所述第一级阀门与被测高压装置相连接。
所述第二级阀门的下游还安装第二级储气容器。
所述第一级和第二级阀门是自动控制阀门，所述分析装置还包括与第一级 和第二级阀门连接的控制装置。
所述被测高压装置是尿素合成塔。 所述采样装置上安装保温装置或加热装置。
按照本实用新型的技术方案，由于在线、自动地间断取样被测高压装置内 的高压气体并充入第一级储气容器中，然后隔断所述高压装置与第一级储气容 器之间的气路连接，第一级储气容器内的高压气体流向下游，再对通过第二级 阀门的气体进行减压稳压，从而可以自动地、免维护地分析减压稳压后的样气，
得到样气的浓度。
本实用新型的有益技术效果是1)能够全自动地运行，维护量小，安全系 数高；2)在线采样，采样频率高，测量滞后时间小，有效地监测了高压装置内 的气体浓度，能更好地指导生产。
图1是本实用新型的一种间断式气体分析装置的结构示意图； 图2是本实用新型的另一种间断式气体分析装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细描述。 实施例l:
如图1所示， 一种间断式气体分析装置，应用在尿素合成塔中高压混合气 体的分析，得到氨气与二氧化碳的摩尔比即氨碳比(N/C),,从而去优化尿素生 产工艺，节约原料，降低生产成本。所述分析装置包括间断式气体采样装置和气体分析仪器8。
所述采样装置包括通气管道、控制装置9和依次安装在所述通气管道上的 第一级阀门2、第一级储气容器3、第二级阀门4和减压稳压装置。所述第一级 阀门2和第二级阀门4是自动控制阀门，本实施例采用电动球阀，所述第一级 阀门2安装在尿素合成塔1上，所述尿素合成塔1内的混合气体的压强为15MPa， 也即150个大气压；所述控制装置9与所述第一级阀门2和第二级阀门4相连 接，用于自动控制所述第一级阀门2、第二级阀门4的开启与关闭，所述第一级 储气容器3是用耐高压耐腐蚀的材料制成，第一级储气容器3的体积为O.IL， 所述减压稳压装置采用两个针阀6、 7。
所述采样装置上安装加热装置(或保温装置)，使采样装置内的样气保持一 定的温度，防止混合气体中的氨碳反应生成氨基甲酸氨等物质堵塞所述各个阀 门，进而影响测量。
所述气体分析仪器8安装在所述减压稳压装置的下游，用于分析减压稳压 后气体的浓度。本实施例采用半导体激光吸收光谱气体分析仪器。
上述分析装置的工作过程包括以下步骤
a. 所述控制装置9控制关闭安装在第一级阀门2下游的第二级阀门4，打开 连接在尿素合成塔1上的第一级阀门2;所述尿素合成塔1内的高压混合气体充 入所述第一级阀门2和第二级阀门4之间的第一级储气容器3作为样气；
b. 所述控制装置9控制关闭所述第一级阀门2，并打开第二级阀门4，所述 第一级储气容器3内的样气通过所述第二级阀门4后流向下游；
c. 从所述第二级阀门4流过的样气经过所述减压稳压装置减压稳压，进一步 降低了混合气体的压力，使混合气体的压力降低到了常压；
d. 使用所述气体分析仪器8分析减压稳压后的混合气体，从而得到混合气体 中氨气、二氧化碳的浓度，进而得到气相氨碳比。 z
上述过程中，取样装置中的样气被加热(或保温)。 实施例2:
如图2所示， 一种间断式气体分析装置，与实施例l不同的是，在所述第 二级阀门4和减压稳压装置之间还安装第二级储气容器5，体积为1L。上述分析装置的工作过程包括以下步骤
a. 具体过程与实施例1中的步骤a相同；
b. 所述控制装置9控制关闭所述第一级阀门2，并打开第二级阀门4，所述 第一级储气容器3内的样气通过所述第二级阀门4后充入所述第二级储气容器5 中，体积的膨胀降低了样气的压力，之后样气流向下游；
c. 从所述第二级储气容器5流出的样气经过所述减压稳压装置减压稳压，进 一步降低了混合气体的压力，使混合气体的压力降低到了常压；
d. 具体过程与实施例1中的步骤d相同。 上述过程中，取样装置中的样气被加热(或保温)。
需要指出的是，上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。 实施例中使用半导体激光吸收光谱分析技术，当然还可以采用电化学等分析技 术。本实用新型的关键是，在线、自动地间断取样被测高压装置内的高压气体 并充入第一级储气容器中，然后隔断所述高压装置与第一级储气容器之间的气 路连接，第一级储气容器内的高压气体流向下游，再对通过第二级阀门的气体 进行减压稳压，从而可以自动地、免维护地分析减压稳压后的样气，得到样气 的浓度。在不脱离本实用新型精神的情况下，对本实用新型作出的任何形式的 改变均应落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种间断式气体分析装置，包括取样装置、安装在取样装置下游的分析仪器；其特征在于所述采样装置包括依次安装在通气管道上的第一级阀门、第一级储气容器、第二级阀门和减压稳压装置；所述第一级阀门与被测高压装置相连接。
2、 根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述第二级阀门和减压 稳压装置之间还安装第二级储气容器。
3、 根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述第一级和第二级阀 门是自动控制阀门，所述分析装置还包括与第一级和第二级阀门连接的控制装 置。
4、 根据权利要求1或2或3所述的分析装置，其特征在于所述被测高压装置是尿素合成塔。
5、 根据权利要求4所述的分析装置，其特征在于所述采样装置上安装保温装置或加热装置。
专利摘要本实用新型公开了一种间断式气体分析装置，包括取样装置、安装在取样装置下游的分析仪器；所述采样装置包括依次安装在通气管道上的第一级阀门、第一级储气容器、第二级阀门和减压稳压装置；所述第一级阀门与高压装置相连接。
文档编号G01N1/22GK201000406SQ20072010612
公开日2008年1月2日 申请日期2007年1月29日 优先权日2007年1月29日
发明者罡 刘, 健 王 申请人:健 王