专利名称：炭黑烟气净化检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明具体涉及炭黑制造技术领域的一种炭黑烟气净化检测方法及装置。
背景技术：
现有炭黑生产工艺中所产生的炭黑烟气通常含有多种可燃性气体组分，这 些组分在生产装置的收集、分离、输送过程中常会因空气的介入而达到爆炸极 限，若在遇有明火等引燃因素的条件下，极易对炭黑生产线造成严重损害，并 危机工作人员的生命安全。为消除危险，我们可采用的手段主要是对炭黑烟气 经过的各个环节进行有效监控，以及时消除可导致可燃性气体发生爆炸的必要 条件。结合过往发生的安全爆炸事故的统计结果和炭黑烟气实际通过各流程的 情况来看，尤其需要关注粉状炭黑收集输送段和粉状炭黑储罐这两个环节，其 原因在于在这两个部位炭黑烟气常会因设备腐蚀、气密阀磨损以及风送系统的 传送等因素而引入一定量的空气，进而使空气与可燃性气体混合达到爆炸极限。 同时，炭黑烟气中可燃性气体组分的含量与炭黑产品的品质亦存在较大关联性。 目前炭黑生产厂家通常在炭黑反应段出口处以及炭黑尾气入炉段对高温、高湿 度以及高速的炭黑烟气进行检测，其检测结构对炭黑的工艺计算和生产模拟开 发系统均非常重要。
目前对炭黑烟气检测的方法主要为如下两种，其中一种是在炭黑生产线上 的指定段安装取样口，并定时或不定时的在该取样口以取气球囊取出炭黑烟气 样品，并进行离线化学分析，该方法的弊端在于炭黑烟气样品中含有大量炭黑 粉尘和水汽，容易污染气象色谱等试验设备，使得分析仪器无法正常工作或测 试数据不准确，另一种方法是在炭黑生产线的指定位置安装在线检测设备，但 这种方法同样也存在弊端，首先是在线检测仪检测口易沉积炭黑粉末，其不易 清理，常会导致检测设备无法正常运转，同时该等检测设备一般休积庞大，价 格高昂，安装维护不便，因此大大增加了炭黑生产厂家的生产成本
发明内容
本发明的目的在于提出一种工艺简洁，便于操作，高效准确的炭黑烟气净 化检测方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案
一种炭黑烟气净化检测方法，其特征在于，该方法是配合一炭黑烟气净化 检测装置进行的，该炭黑烟气净化装置包括缓冲段、除尘段、冷却段及干燥段， 其工艺流程为
令高温高速的炭黑烟气通过缓冲段，使其流速降低到预定值，再令炭黑烟 气依次通过除尘段，除去其包含的炭黑粉尘，其后令炭黑烟气通过冷却段，使 其温度降低至室温以下，而后令冷却的炭黑烟气通过干燥段，除去炭黑烟气中 所含水份，最后将干燥的炭黑烟气通输入检测设备，进行分析测试。
进一步讲，该方法的工艺流程包括如下具体歩骤-
(1) 令高温高速的炭黑烟气通过缓冲段，使其流速降低到预定值；
(2) 令炭黑烟气依次通过炭黑烟气净化检测装置的除尘段，除去其包含的 炭黑粉尘，该除尘段包括除杂段及过滤段；
(3) 令炭黑烟气通过炭黑烟气净化检测装置的冷却段，计量炭黑烟气流量， 并使其温度降低至室温以下；
(4) 令冷却的炭黑烟气通过干燥段，以除去炭黑烟气中所含水份，该干燥 段包括水液分离段和微量除水段；
(5) 对干燥的炭黑烟气进行逐级加压处理，并根据需要选择具有预定压力 的炭黑烟气输入检测设备，进行分析测试。
所述除尘段设置在一保温盒中，其中，除杂段主要由设置在气流通道中的 两块以上的挡尘板构成，各挡尘板的一端分别与气流通道内壁一侧连接，另一 端与气流通道内壁另一侧之间留有气隙，而过滤段主要由多层耐高温防腐蚀过 滤袋构成。
所述冷却段包括一气体流量计及一高效冷却管，炭黑烟气经气体流量计计 量后，进入高效冷却管进行冷却。
所述水液分离段包括设置在电子称重装置上的一水液分离器，该水液分离 器中盛装可防止冷凝水吸收炭黑烟气中气体组分的溶液，该溶液为经纯净炭黑 烟气饱和处理过的饱和氯化钠溶液，所述微量除水段包括微量干燥盒。
本发明的另一目的在于提出一种结构简单紧凑，体积小，易于安装维护， 且检测效率高，测试数据准确的炭黑烟气净化检测装置，其技术方案如下
一种炭黑烟气净化检测装置，其特征在于，该装置包括一便携式壳体，该壳体中设置炭黑烟气气流通道，该气流通道一端与设置在壳体上的炭黑烟气入 口连通，另一端与检测设备连接，且该通道上沿炭黑烟气流经的方向依次设置 缓冲段、除尘段、冷却段和干燥段。
具体而言，所述缓冲段包括耐高温减速活络接头，所述除尘段设置在一保 温盒中，其包括除杂段和过滤段，所述除杂段主要由设置在输送管道中的两块 以上的挡尘板构成，各挡尘板的一端分别与气流通道内壁一侧连接，另一端与 气流通道内壁另 一侧之间留有气隙。
所述冷却段包括一气体流量计及一高效冷却管，炭黑烟气经气体流量计计 量后，进入高效冷却管进行冷却。
所述干燥段包括设置在电子称重装置上的一水液分离器及一微量干燥盒， 水液分离器中盛装经纯净炭黑烟气饱和处理过的饱和氯化钠溶液，炭黑烟气经 水液分离器进入微量干燥盒中。
所述干燥段和检测设备之间还设置一逐级加压段，该逐级加压段主要由逐 级加压管构成。
本发明构建了一种结构简单紧凑，操作高效快捷，且测试结果更为精确的 便携式炭黑烟气净化检测装置，并发展出相应的炭黑烟气净化检测方法，其通 过对高温、高速、高湿度的炭黑烟气首先进行降低流速处理，而后以多块挡尘 板构成的除杂段进行处理，在使炭黑烟气中30%的炭黑粉尘沉积于挡尘板间隙中 的同时，还减弱了炭黑烟气对后部过滤袋的冲刷，其后高温的炭黑烟气通过具
有多层结构的耐高温耐酸腐蚀滤袋过滤，彻底去除其所含的炭黑粉尘，经除尘 后的炭黑烟气再经计量、冷却后，由一水液分离器除去其包含的绝大部分水份，
其后还由一微量除水机构彻底干燥，从而得到纯净的炭黑烟气，以便于进行分 析检测，并得到精确的测试结果。
需要指出的是，上述除尘过程应在保温状态下进行，以防止炭黑烟气中所 含水份冷凝滴落，而上述的水液分离器中则盛装可有效去除炭黑烟气中所含大 量水份，且不会吸收炭黑烟气中可燃气体等组分的溶液，本案发明人经长期研 究后发现，该溶液选用经纯净炭黑烟气饱和处理过的饱和氯化钠溶液最佳。另 外，在干燥处理过程中，还可对水液分离器进行实施称重，以监控炭黑烟气的 湿度。又，在对炭黑烟气进行干燥处理后，还可对炭黑烟气进行逐级加压处理， 以获取具有合适气压的炭黑烟气，从而方便以气象色谱等设备对炭黑烟气进行 检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于该炭黑烟气净化检测方法工艺简洁，便于操作，且净化测试效率高，测试结果精确，同时，与该方法配合使 用的炭黑烟气净化检测装置结构简单紧凑，体积小，易于安装维护，且成本低
廉。应用本发明可及时准确的检测炭黑烟气中可燃性气体组分的含量，从而防 止危险状况的发生，同时可有效降低炭黑生产厂家的生产成本，提高其经济效
丄乙 fT^.。
以下结合附图及具体实施方式
对本发明作进一.步的说明。
图1是本发明具体实施方式
中炭黑烟气净化检测装置的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本实施例中的炭黑烟气净化检测方法是配合一炭黑烟气净化 检测装置进行的，其工艺流程为
首先对高温高速的炭黑烟气进行缓冲处理，使其流速降低到预定值，再对炭 黑烟气进行除尘处理，除去其包含的炭黑粉尘，其后将炭黑烟气温度降低至室 温以下，而后对冷却的炭黑烟气进行干燥处理，除去炭黑烟气中所含水份，最 后将干燥的炭黑烟气通输入检测设备，进行分析测试。
该炭黑烟气净化装置包括一便携式壳体1，该壳体中设置炭黑烟气气流通 道，该气流通道一端与设置在壳体上的炭黑烟气入口连通，另一端与检测设备 连接，且该通道上沿炭黑烟气流经的方向依次设置主要由耐高温减速活络接头2 构成的缓冲段、除尘段、冷却段、干燥段和逐级加压段。上述除尘段设置在一 保温盒3中，其包括除杂段和过滤段，除杂段主要由设置在输送管道中的多块
耐高温防腐蚀挡尘板4构成，各挡尘板的一端分别与气流通道内壁一侧连接，
另 -端与气流通道内壁另一侧之间留有气隙，过滤段主要由双层耐高温耐酸腐
蚀滤袋5构成，炭黑烟气经除杂后过滤处理。上述冷却段包括一气体计量表6 及一高效冷却管7，炭黑烟气经气体计量表计量流量后，进入高效冷却管进行冷 却，干燥段包括一由气液分离瓶构成的水液分离器8及一微量干燥盒10，水液
分离器中盛装经纯净炭黑烟气饱和处理过的饱和氯化钠溶液，其放置在一电子 秤9上，炭黑烟气经水液分离器进入微量干燥盒10中。十.述逐级加压段主要由 逐级加压管11构成。
以下结合炭黑烟气净化装置的结构进一步详细说明该炭黑烟气净化检测方 法的工艺
(1)令高温高速的炭黑烟气由炭黑烟气入口进入炭黑烟气净化检测装置的缓冲段，使其流速降低到预定值；
(2) 令炭黑烟气依次通过炭黑烟气净化检测装置的除杂段及过滤段，在除
杂段，炭黑烟气中30。/。的炭黑粉尘沉积于挡尘板间隙内，余量的炭黑粉尘由耐高 温耐酸腐蚀滤袋彻底滤净；
(3) 令炭黑烟气依次通过炭黑烟气净化检测装置冷却段的流量计及高效冷 却管，以计量炭黑烟气流量，并使其温度降低至室温以下；
(4) 令冷却的炭黑烟气首先通过主要水液分离器，使炭黑烟气中的水份进 入水液分离器中所盛装的溶液内，同时用电子秤9秤量水液分离器的增重，以 检测炭黑烟气的湿度，其后使炭黑烟气通过一微量干燥盒，彻底去除炭黑烟气 中的水份；
(5) 对千燥的炭黑烟气在逐级加压管中进行逐级加压处理，并根据需要选 择具有预定压力的炭黑烟气输入检测设备，或以球囊12收取，而后进行分析测试。
该炭黑烟气净化检测方法工艺简洁，便于操作，且净化测试效率高，测试 结果精确，同时，与该方法配合使用的装置结构简单紧凑，体积小，易于安装 维护，且成本低廉。应用该方法及装置可及时准确的检测炭黑烟气中可燃性气 体组分的含量，从而防止危险状况的发生，同时可有效降低炭黑生产厂家的生 产成本，提高其经济效益。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技 术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范 围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护 范围之内。
权利要求
1.一种炭黑烟气净化检测方法，其特征在于，该方法是配合一炭黑烟气净化检测装置进行的，该炭黑烟气净化装置包括缓冲段、除尘段、冷却段及干燥段，其工艺流程为令高温高速的炭黑烟气通过缓冲段，使其流速降低到预定值，再令炭黑烟气依次通过除尘段，除去其包含的炭黑粉尘，其后令炭黑烟气通过冷却段，使其温度降低至室温以下，而后令冷却的炭黑烟气通过干燥段，除去炭黑烟气中所含水份，最后将干燥的炭黑烟气通输入检测设备，进行分析测试。
2. 根据权利要求1所述的炭黑烟气净化检测方法，其特征在于，该方法的 工艺流程包括如下具体步骤(1) 令高温高速的炭黑烟气通过缓冲段，使其流速降低到预定值；(2) 令炭黑烟气依次通过炭黑烟气净化检测装置的除尘段，除去其包含的 炭黑粉尘，该除尘段包括除杂段及过滤段；(3) 令炭黑烟气通过炭黑烟气净化检测装置的冷却段，计量炭黑烟气流量， 并使其温度降低至室温以下；(4) 令冷却的炭黑烟气通过干燥段，以除去炭黑烟气中所含水份，该干燥 段包括水液分离段和微量除水段；(5) 对干燥的炭黑烟气进行逐级加压处理，并根据需要选择具有预定压力 的炭黑烟气输入检测设备，进行分析测试。
3. 根据权利要求2所述的炭黑烟气净化检测方法，其特征在于，所述除尘 段设置在一保温盒中，其中，除杂段主要由设置在气流通道中的两块以上的挡 尘板构成，各挡尘板的一端分别与气流通道内壁一侧连接，另一端与气流通道 内壁另一侧之间留有气隙，而过滤段主要由多层耐高温防腐蚀过滤袋构成。
4. 根据权利要求1或2所述的炭黑烟气净化检测装置，其特征在于，所述冷却段包括一气体流量计及一高效冷却管，炭黑烟气经气体流量计计量后，进 入高效冷却管进行冷却。
5. 根据权利要求2所述的炭黑烟气净化检测方法，其特征在于，所述水液 分离段包括设置在电子称重装置上的一水液分离器，该水液分离器中盛装可防 止冷凝水吸收炭黑烟气中气体组分的溶液，该溶液为经纯净炭黑烟气饱和处理 过的饱和氯化钠溶液，所述微量除水段包括微量干燥盒。
6. —种炭黑烟气净化检测装置，其特征在于，该装置包括一便携式壳体， 该壳体中设置炭黑烟气气流通道，该气流通道一端与设置在壳体上的炭黑烟气 入口连通，另一端与检测设备连接，且该通道上沿炭黑烟气流经的方向依次设 置缓冲段、除尘段、冷却段和干燥段。
7. 根据权利要求6所述的炭黑烟气净化检测装置，其特征在于，所述缓冲段包括耐高温减速活络接头，所述除尘段设置在一保温盒中，其包括除杂段和 过滤段，所述除杂段主要由设置在输送管道中的两块以上的挡尘板构成，各挡 尘板的一端分别与气流通道内壁一侧连接，另一端与气流通道内壁另一侧之间 留有气隙。
8. 根据权利要求6所述的炭黑烟气净化检测装置，其特征在于，所述冷却 段包括一气体流量计及一高效冷却管，炭黑烟气经气体流量计计量后，进入高 效冷却管进行冷却。
9. 根据权利要求6所述的炭黑烟气净化检测装置，其特征在于，所述干燥 段包括设置在电子称重装置上的一水液分离器及一微量干燥盒，水液分离器中 盛装经纯净炭黑烟气饱和处理过的饱和氯化钠溶液，炭黑烟气经水液分离器进 入微量干燥盒中。
10. 根据权利要求6所述的炭黑烟气净化检测装置，其特征在于，所述干 燥段和检测设备之间还设置一逐级加压段，该逐级加压段主要由逐级加压管构 成。
全文摘要
本发明涉及一种炭黑烟气净化检测方法及装置。该装置包括缓冲段、除尘段、冷却段及干燥段，该方法为令高温高速的炭黑烟气通过缓冲段，使其流速降低到预定值，再令炭黑烟气依次通过除尘段，除去其包含的炭黑粉尘，其后令炭黑烟气通过冷却段，使其温度降低至室温以下，而后令冷却的炭黑烟气通过干燥段，除去炭黑烟气中所含水份，最后将干燥的炭黑烟气输入检测设备，进行分析测试。本发明方法工艺简洁，便于操作，且净化测试效率高，测试结果精确，同时本发明装置结构简单紧凑，体积小，易于安装维护，成本低廉。应用本发明可及时准确的检测炭黑烟气中可燃性气体组分的含量，从而防止危险状况的发生，并可有效降低炭黑生产厂家的生产成本。
文档编号G01N1/34GK101561374SQ20091014325
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者李家发, 陈春波 申请人:苏州宝化炭黑有限公司