一种分析检测碳氢化合物的在线分析系统的制作方法

1.本实用新型涉及化学分析技术领域，特别是涉及一种分析检测碳氢化合物的在线分析系统。


背景技术：

2.目前检测c1～c3碳氢化合物时，采用的采样分析方式为：现场人工手动采样，然后将收集到样品移至实验室进行分析检测。这种分析方式在时间上具有滞后性，且在手动取样时，由于置换不充分，极易引进新的杂质组分，给分析检测带了极大地误差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种分析检测碳氢化合物的在线分析系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够实时分析检测，并提高检测准确度。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
5.本实用新型提供一种分析检测碳氢化合物的在线分析系统，包括色谱仪、样品储罐、载气储罐、氢气发生器和仪表风总管；所述样品储罐与所述色谱仪的取样进口之间连接有预处理装置，样品经所述预处理装置减压和除尘除水过滤后进入所述色谱仪的取样进口；所述载气储罐通过管路连接所述色谱仪的载气进口；所述氢气发生器通过管路连接所述色谱仪的燃烧气进口；所述仪表风总管通过管路连接所述色谱仪的助燃气进口。
6.优选地，所述预处理装置包括预处理管路，所述样品储罐通过所述预处理管路连接所述色谱仪的取样进口，所述预处理管路上由所述样品储罐至所述色谱仪的方向依次设有第一开关阀、压力表、第一减压阀、第一流量计和过滤器。
7.优选地，所述压力表和所述第一减压阀之间的管路上设有旁通过滤器，所述旁通过滤器的进口端和一个出口端连接在所述预处理管路上，所述旁通过滤器的另一个出口端通过管路连接样品返回总管，所述旁通过滤器和所述样品返回总管之间的管路上设有第二流量计和单向阀。
8.优选地，所述第一减压阀和所述第一流量计之间的管路上设有三通选择阀，所述三通选择阀的第一端口和第二端口连接在所述预处理管路上，所述三通选择阀的第三端口通过标准气体管路连接标准气体罐，所述标准气体管路上设有双压力指示计和开关阀门。
9.优选地，所述载气储罐与所述色谱仪的载气进口之间的管路上设有第二开关阀和第二减压阀，所述氢气发生器与所述色谱仪的燃烧气进口之间的管路上设有第三开关阀和第三减压阀；所述仪表风总管与所述色谱仪的助燃气进口之间的管路上设有第四开关阀。
10.优选地，所述色谱仪通过数据传输模块连接dcs系统终端。
11.优选地，所述色谱仪包括十通阀、定量环、第一色谱柱、第二色谱柱、第三色谱柱和氢火焰离子化检测器；
12.所述十通阀包括十个连接端，分别为第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端、第五连接端、第六连接端、第七连接端、第八连接端、第九连接端及第十连接端，所
述十通阀能够在第一状态和第二状态之间切换；
13.所述第一状态为：所述第一连接端与所述第十连接端连通，所述第二连接端与所述第三连接端连通，所述第四连接端与所述第五连接端连通，所述第六连接端与所述第七连接端连通，所述第八连接端与所述第九连接端连通；
14.所述第二状态为：所述第一连接端与所述第二连接端连通，所述第三连接端与所述第四连接端连通，所述第五连接端与所述第六连接端连通，所述第七连接端与所述第八连接端连通，所述第九连接端与所述第十连接端连通；
15.所述第一连接端通过气路管路与所述色谱仪的取样进口连接，所述第二连接端通过气路管路与所述色谱仪的样品出口连接，所述第三连接端通过气路管路与所述第十连接端连接，所述定量环设置于所述第三连接端与所述第十连接端之间的气路管路上，所述第四连接端通过气路管路与第一载气支路连接，所述第五连接端通过气路管路与所述第三色谱柱的进气口连接，所述第六连接端通过气路管路与所述第九连接端连接，所述第一色谱柱设置于所述第六连接端与所述第九连接端之间的气路管路上，所述第七连接端通过气路管路与所述第二色谱柱的进气口连接，所述第八连接端通过气路管路与第二载气支路连接，所述第一载气支路和所述第二载气支路均与所述载气储罐连接，所述第二色谱柱的出气口和所述第三色谱柱的出气口通过气路管道与所述氢火焰离子化检测器的色谱柱进气口连接，所述氢火焰离子化检测器的燃烧气入口和助燃气入口通过气路管路分别与所述色谱仪的燃烧气进口和助燃气进口连接。
16.优选地，所述色谱仪的尾气通过尾气管路连接放空口。
17.优选地，还包括机柜，所述色谱仪、所述氢气发生器和所述预处理装置均安装于所述机柜内。
18.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
19.本实用新型提供一种分析检测碳氢化合物的在线分析系统，样品经预处理装置减压和除尘除水过滤后进入色谱仪的取样进口，在载气和氢气的作用下，由色谱仪分析检测样品中的c1～c3碳氢化合物含量，采样过程无需人工手动采样，不会引进新的杂质组分，提高检测准确度，采样后能够及时进行检测，以实现实时分析检测的目的。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型提供的分析检测碳氢化合物的在线分析系统的示意图；
22.图2为本实用新型色谱仪中十通阀处于第一状态时的示意图；
23.图3为本实用新型色谱仪中十通阀处于第二状态时的示意图；
24.图4为本实用新型中机柜的前视图；
25.图5为本实用新型中机柜的左视图；
26.图6为本实用新型中机柜的右视图；
27.图中：1-色谱仪、2-样品储罐、3-载气储罐、4-氢气发生器、5-仪表风总管、6-预处
理装置、7-预处理管路、8-第一开关阀、9-压力表、10-第一减压阀、11-第一流量计、12-过滤器、13-旁通过滤器、14-样品返回总管、15-第二流量计、16-单向阀、17-三通选择阀、18-标准气体管路、19-标准气体罐、20-双压力指示计、21-开关阀门、22-第二开关阀、23-第二减压阀、24-第三开关阀、25-第三减压阀、26-第四开关阀、27-十通阀、28-定量环、29-第一色谱柱、30-第二色谱柱、31-第三色谱柱、32-氢火焰离子化检测器、33-第一连接端、34-第二连接端、35-第三连接端、36-第四连接端、37-第五连接端、38-第六连接端、39-第七连接端、40-第八连接端、41-第九连接端、42-第十连接端、43-第一载气支路、44-第二载气支路、45-放空管路、46-平面三通、47-机柜、48-燃烧气入口、49-助燃气入口、50-电源空气开关、51-风扇、52-样品入口接口、53-样品返回接口、54-放空接口、55-备用接口、56-仪表气接口、57-氮气接口、58-取样进口、59-标气接口、60-电源接入口、61-信号接入口、62-百叶窗、63-样品出口、64-备用空间。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型的目的是提供一种分析检测碳氢化合物的在线分析系统，以解决现有技术存在的问题，能够实时分析检测，并提高检测准确度。
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
31.如图1-图6所示，本实施例提供一种分析检测碳氢化合物的在线分析系统，包括色谱仪1、样品储罐2、载气储罐3、氢气发生器4和仪表风总管5；样品储罐2与色谱仪1的取样进口58之间连接有预处理装置6，样品经预处理装置6减压和除尘除水过滤后进入色谱仪1的取样进口58；载气储罐3通过管路连接色谱仪1的载气进口；氢气发生器4通过管路连接色谱仪1的燃烧气进口；仪表风总管5通过管路连接色谱仪1的助燃气进口。
32.使用时，样品储罐2中的样品经预处理装置6减压和除尘除水过滤后进入色谱仪1的取样进口58，载气储罐3提供色谱仪1分析检测时所需的载气，氢气发生器4提供色谱仪1分析检测时所需的燃烧气，仪表风总管5提供色谱仪1分析检测时所需的助燃气，在载气和氢气的作用下，由色谱仪1分析检测样品中的c1～c3碳氢化合物含量，采样过程无需人工手动采样，不会引进新的杂质组分，提高检测准确度，采样后能够及时进行检测，以实现实时分析检测的目的。
33.本实施例中，预处理装置6包括预处理管路7，样品储罐2通过预处理管路7连接色谱仪1的取样进口58，预处理管路7上由样品储罐2至色谱仪1的方向依次设有第一开关阀8、压力表9、第一减压阀10、第一流量计11和过滤器12。通过第一开关阀8便于对样品进行开关控制，压力表9实时检测从样品储罐2中引出的样品的压力，第一减压阀10用于使样品减压至色谱仪1分析检测的合适流量，第一流量计11用于实时检测样品流量，过滤器12用于对样品进行除尘除水处理。
34.本实施例中，压力表9和第一减压阀10之间的管路上设有旁通过滤器13，旁通过滤
器13的进口端和一个出口端连接在预处理管路7上，旁通过滤器13的另一个出口端通过管路连接样品返回总管14，旁通过滤器13和样品返回总管14之间的管路上设有第二流量计15和单向阀16。通过旁通过滤器13将从样品储罐2中引出的样品中的一部分返回至样品返回总管14，第二流量计15用于实时检测返回样品流量，单向阀16保证返回样品由旁通过滤器13流向样品返回总管14而不能逆向回流。
35.本实施例中，第一减压阀10和第一流量计11之间的管路上设有三通选择阀17，三通选择阀17的第一端口和第二端口连接在预处理管路7上，三通选择阀17的第三端口通过标准气体管路18连接标准气体罐19，标准气体管路18上设有双压力指示计20和开关阀门21。通过标准气体罐19以对色谱仪1进行标定。
36.本实施例中，载气储罐3与色谱仪1的载气进口之间的管路上设有第二开关阀22和第二减压阀23，氢气发生器4与色谱仪1的燃烧气进口之间的管路上设有第三开关阀24和第三减压阀25；仪表风总管5与色谱仪1的助燃气进口之间的管路上设有第四开关阀26。通过第二开关阀22便于控制载气的开关，通过第二减压阀23减压至色谱仪1载气的合适流量；通过第三开关阀24便于控制氢气的开关，通过第三减压阀25减压至色谱仪1氢气的合适流量；通过第四开关阀26便于控制助燃气的开关。
37.本实施例中，色谱仪1通过数据传输模块连接dcs系统终端，便于在dcs系统终端上查看分析检测结果。
38.本实施例中，色谱仪1包括十通阀27、定量环28、第一色谱柱29、第二色谱柱30、第三色谱柱31和氢火焰离子化检测器32；
39.十通阀27包括十个连接端，分别为第一连接端33、第二连接端34、第三连接端35、第四连接端36、第五连接端37、第六连接端38、第七连接端39、第八连接端40、第九连接端41及第十连接端42，十通阀27能够在第一状态和第二状态之间切换；
40.第一状态为：第一连接端33与第十连接端42连通，第二连接端34与第三连接端35连通，第四连接端36与第五连接端37连通，第六连接端38与第七连接端39连通，第八连接端40与第九连接端41连通；
41.第二状态为：第一连接端33与第二连接端34连通，第三连接端35与第四连接端36连通，第五连接端37与第六连接端38连通，第七连接端39与第八连接端40连通，第九连接端41与第十连接端42连通；
42.第一连接端33通过气路管路与色谱仪1的取样进口58连接，第二连接端34通过气路管路与色谱仪1的样品出口63连接，第三连接端35通过气路管路与第十连接端42连接，定量环28设置于第三连接端35与第十连接端42之间的气路管路上，第四连接端36通过气路管路与第一载气支路43连接，第五连接端37通过气路管路与第三色谱柱31的进气口连接，第六连接端38通过气路管路与第九连接端41连接，第一色谱柱29设置于第六连接端38与第九连接端41之间的气路管路上，第七连接端39通过气路管路与第二色谱柱30的进气口连接，第八连接端40通过气路管路与第二载气支路44连接，第一载气支路43和第二载气支路44均与载气储罐3连接，第二色谱柱30的出气口和第三色谱柱31的出气口通过气路管道与氢火焰离子化检测器32的色谱柱进气口连接，氢火焰离子化检测器32的燃烧气入口48和助燃气入口49通过气路管路分别与色谱仪1的燃烧气进口和助燃气进口连接。
43.十通阀27在第一状态时进行取样，取样过程如下：样品由色谱仪1的取样进口58依
次流经十通阀27的第一连接端33、第十连接端42、定量环28、第三连接端35，再从第二连接端34流出至色谱仪1的样品出口63。
44.取样完成后，十通阀27切换至第二状态，ch4、c2h4和c2h2组分含量的测定：载气由第一载气支路43进入并携带定量环28中的样品，进入第一色谱柱29，第一色谱柱29将样品中的ch4、c2h4与c2h2先分离出来，进入第三色谱柱31，ch4、c2h4与c2h2由氢火焰离子化检测器32测出，此时，完成ch4、c2h4与c2h2的分离检测。
45.c2h6、c3h6与c3h8组分含量的测定：当ch4、c2h4与c2h2完全由第一色谱柱29进入第三色谱柱31时，自动切换十通阀27复位至第一状态，载气由第二载气支路44进入并将c2h6、c3h6与c3h8由第一色谱柱29分离出来，并由第二色谱柱30进一步分离，由氢火焰离子化检测器32测出，此时，完成c2h6、c3h6与c3h8的分离检测。其中，第二色谱柱30的出气口和第三色谱柱31的出气口通过平面三通46连接氢火焰离子化检测器32的色谱柱进气口，十通阀27为自动切换十通阀。
46.本实施例中，色谱仪1的尾气通过尾气管路连接放空口，通过放空口放空。
47.本实施例中，还包括机柜47，色谱仪1、氢气发生器4和预处理装置6均安装于机柜47内。机柜47前侧上端设有电源空气开关50，左侧上端设有风扇51，左侧下端设有样品入口接口52、样品返回接口53、放空接口54、备用接口55、仪表气接口56、氮气接口57、氢气接口58和标气接口59，右侧上端设有电源接入口60和信号接入口61，右侧下端设有百叶窗62。其中，机柜47内还设有备用空间64，为了色谱仪1后续增加分析设备所设置的备用预留位置，样品储罐2、载气储罐3、仪表风总管5、标准气体罐19和样品返回总管14均设置于机柜外面；样品入口接口52向内连接色谱仪1的取样进口58，向外连接样品储罐2；样品返回接口53向内连接旁通过滤器13，向外连接样品返回总管14；放空接口54向内连接色谱仪1尾气的放空口，向外连接放空管路45；备用接口55用来连接后续备用空间64中的设备；仪表气接口56向内连接色谱仪1的助燃气进口，向外连接仪表风总管5；氮气接口57向内分两路一路连接第一载气支路43，另一路连接第二载气支路44，向外连接载气储罐3；标气接口59向内连接色谱仪1的取样进口58，向外连接标准气体罐19。
48.本系统先对样品进行预处理，之后将样品通过自动切换十通阀配合三根色谱柱，通过氢火焰离子化检测器收集c1～c3，从而计算出其含量。
49.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。