一种制酸工艺尾气取样方法与流程

本发明涉及一种取样方法，具体讲涉及一种制酸工艺取样方法。

背景技术：

制酸工艺尾气中主要含有SO₂、SO₃和NOx等对大气环境有污染的尾气。选择性催化还原方法(SCR)是对下游工艺装置的一项处理工艺。其中于含有NOx的尾气中喷入氨，尿素或者其它含氮化合物，使其中的NOx还原成N₂和水，再经脱硫反应处理SO₂和SO₃后予以排放。还原反应在较高的温度范围(850—1100℃)内进行，不需要催化剂，称为选择性非催化还原(SNCR)；还原反应在较低的温度范围(315—400℃)内进行，需要催化剂，称之为选择性催化还原(SCR)。

由于工艺操作和环保的需要，在SCR反应后的进、出口设置了氮氧化物分析系统AT1和AT2，用于制酸工艺尾气脱硝SCR反应后监测其进、出口气体中的氮氧化物含量。

制酸工艺尾气脱硝SCR反应后监测其进、出口气体中的氮氧化物含量的已有的测量方法是采用干冷法，即通过取样探头和管线，将进出口的样品气用泵抽到采样处理柜内，通过电制冷冷却，将样品气冷却到10℃左右，除去样品气中的水份，此法的弊端是在除去水的同时也除去溶于水的SO₂和SO₃的同时也除去了大部分NO_x.

技术实现要素：

为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种制酸工艺尾气取样方法。

本发明提供一种制酸工艺尾气取样方法，所述方法用下述取样器取样，所述取样器包括降温除凝段和初级过滤段，其改进之处在于所述降温除凝段为将样气温度从300-500℃降至110-120℃的降温除凝段，所述恒温的恒温段为所述初级过滤段末端至气体分析仪间的样气输送段；所述冷却段包括由内壁和外壳组成的散热套，所述散热套的一端同轴心依次设有降温除凝段、内罩体和采样管。

第一优选方案为，所述样气为选择性SCR制酸装置尾气，按摩尔百分比计，所述尾气含Ar：0.84～0.89；CO₂：2.20～2.26；NO：0.13/0.14；N₂：70.16～74.45；O₂：10.21～11.09；SO₂：4.47～4.57；SO₃：0.19～0.27；H₂O：6.23～11.67。

第二优选方案为，所述方法用下述取样器取样，所述取样器包括降温除凝段和初级过滤段，其特征在于所述降温除凝段和初级过滤段分别设有冲洗水引入和排出口，干燥氮气引入口。

第三优选方案为，所述初级过滤段的外壁与所述外壳垂直心设置，所述内罩体和采样管设于筒体内；所述外壁、所述外壳和所述筒体一次成型且外径相等。

第四优选方案为，所述采样管外壁与所述罩体内壁间留有使气体从所述取样器出口出来后沿所述通道与进气方向相反的方向返回后再与进气方向相同的方向从所述通道进入所述降温除凝段的气体通过的通道；所述壁包括水平方向的和竖直方向的壁；所述降温除凝段的所述外壁设有注入水口；所述通道位于其竖直方向的底端设有所述注入水出水口。

第五优选方案为，所述散热套的另一端设置有与所述轴心垂置的所述初级过滤段；所述初级过滤段的外壁和与内设有所述内罩体的所述筒体的外壁分别设有垂直于所述轴心的散热环。

第六优选方案为，所述采样管、所述内罩体和内设置采样管的所述筒体分别由310S不锈钢制得。

第七优选方案为，所述初级过滤段包括依次设置的取出手柄、紧固压板、滤芯安装头和滤芯；垂直并贯通所述紧固压板、两端分别与所述取出手柄和装填有粒径为3μ的陶瓷烧结粒过滤材料的滤芯的连接件。

第八优选方案为，所述滤芯包括圆柱形套和位于所述圆柱形套轴心的一端设有与所述滤芯等外径圆盘的轴。

和最接近的已有技术比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的技术方案由于样气从取样器出口至分析仪的输送段均设置有保温伴热和温度控制措施，因而确保了样品气在组份及其含量两个关键方面的完整性，克服了已有技术在这两方面的不足；由于所述采样管、所述内罩体和内设置采样管的所述筒体分别由310S不锈钢制得，因而本发明的采样管使用寿命长。从另一角度讲，也是确保尾气组份和其含量不发生变化的一种屏蔽措施。再者，本发明设置的过滤段最大限度的将尾气中夹带的不同粒径的各种颗粒物含量降低了，从而最大限度消除了其中夹带的杂质对分析结果的影响。

附图说明

图1：本发明提供的取样器示意图；

图2：本发明提供的过滤器结构示意图；

图3：本发明提供的系统框图。

其中：1-降温除凝段；2-过滤段；3-散热套；4-过滤材料A；5-采样管；6-外壳；7-内壁；8-清洗水入口；9-降温除凝段外壁；10-散热环；11-内罩体；12-排水口；13-初级过滤段外壁；14-通道；15-冷却段外壁；16-取出手柄；17-紧固压板；18-滤芯安装头；19-滤芯；20-过滤材料B；21-圆柱形套；22-轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，为本发明提供的过滤器结构示意图，包括含有过滤材料A的降温除凝段1和过滤段2，设有散热套3的降温除凝段1的一端同轴心依次设有降温除凝段1、内罩体11和采样管5；所述降温除凝段外壁9与外壳6同轴心设置且直径相同；所述内罩体11和采样管5设于筒体15内；取样时，样气经由采样管5由下至上流入，样气从所述采样管5出口流出后沿内罩体11内壁与所述采样管5外壁间的通道与进气方向相反的方向返回后到达所述降温除凝段1进行降温除凝。降温除凝段外壁9和内设有所述内罩体11的所述筒体15的外壁分别设有垂直于所述轴心的散热环10，经一级过滤的样气继续向上，经由外壳6和内壁7构成的散热套3进入垂置于所述散热套3的轴心的所述初级过滤段2。所述降温除凝段1的外壁设有注入水口8。样气通过降温除凝段1时，从注入水口8注入水，注入的水经位于所述通道14竖直方向的底端的出水口12流出。所述一级过滤段外壁9、所述外壳6和所述筒体15一次成型且外径相等，所述采样管5、所述内罩体11和内设置采样管5的所述筒体分15别由316S不锈钢制得。所述降温除凝段1为将所述样气温度从400-450℃降至110-120℃的冷却段，所述样气为选择性SCR制酸装置尾气，按摩尔百分比计，所述尾气含Ar：0.84～0.89；CO₂：2.20～2.26；NO：0.13/0.14；N₂：70.16～74.45；O₂：10.21～11.09；SO₂：4.47～4.57；SO₃：0.19～0.27；H₂O：6.23～11.67；所述降温除凝段1分别设有冲洗水引入口8和排水口12，所述初级过滤段2设有干燥氮气引入口。

实施例二

如图2所示，初级过滤段2包括依次设置的取出手柄16、紧固压板17、滤芯安装头18和圆柱形夹套内壁和外壁21形成的夹套间的滤芯材料19；垂直于所述紧固压板17轴心和所述取出手柄16轴心并贯通所述手柄16的且与滤芯材料19轴向方向连接的连接件22。所述滤芯19横截面为圆环状，贯穿所述圆环中心的所述连接件22的一端设有与所述环外径相等的圆盘。所述滤芯材料19呈圆筒形，里面装填有粒径为3μ的陶瓷烧结粒作为过滤材料B，所述过滤段外层设有过滤段外壁13，借助手柄16可以将由内壁和外壁21构成的圆柱形夹套从过滤段外壁13取出。工作时样气的流经路径如下：从采样管5进入取样器后经由所述采样管5外壁与所述内罩体11的内壁间形成的通道与进入采样管5方向相反的方向流入所述一级过滤段9；经一级过滤段9处理后流入所述散热套3散热保温处理；经散热保温处理后进入过滤段处理，再伴热保温下进入分析仪分析。

实施例三

如图3所示，是本发明提供的取样系统框图，本发明提供的一种制酸工艺尾气取样器工作时，样气首先由工艺管道进入取样器，这一过程由取样器的取样探头来完成，样气进入取样器后，按箭头方向输送到分析仪，在此整个输送过程中进行了全程伴热以确保组份和含量的完整性。

实施例中制酸工艺取样器入口和分析仪入口两处的尾气组份及其含量参数见下表：

表中所列数据说明采用本发明提供的技术方案使进入分析仪入口的与取样器出口的样品气中欲测的NO_X的含量完整性，为获得制酸尾气中NO_X的准确数据提供了保证。

需要声明的是，本发明的发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。在本发明的精神和原理启发下，本领域技术人员可作各种修改、等同替换、或改进，但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。