专利名称：煤气分析仪器净化预处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业煤气在线检测分析仪器的煤气净化预处理装置。
随着工业煤气生产应用的大型化和现代化，对工业生产过程中煤气成份进行分析，已成为在线检测的一个重要课题。如以往由于不能在线分析确定煤气的成份，轧钢加热炉的燃烧不能实现连续控制、因而造成能源浪费或埋下事故隐患。因此，各类分析仪器(煤气热值指数分析仪、工业气相色谱仪等)应运而生，且相应为之配套了各种独立的煤气净化预处理装置，其主要目的是除去煤气中的杂质，为煤气分析仪器提供洁净的被测样气。现有的净化预处理装置大都采用过滤、冷却、干燥等工艺过程。如美国FLUID公司生产的PY-GAS6000在线抽样调节器(见附
图1)。该抽样调节器直立安装在输送管道上，被测工艺流程气体以低速度向上流入柱子冷却段，潮气即冷凝并弄湿下部填充段中的填充物，这样便建立了一个冷凝液向下清洗除尘，并与进入的样气之间的平衡。
如上所述的净化预处理装置虽然部分解决被测样气中的含尘埃问题，但在实际应用中，明显存在以下问题1工业煤气中的硫含量得不到处理。而煤气中的硫对检测采样导管及分析仪器流程导管部件均会产生严重腐蚀，使导管腐烂泄漏。2.工业煤气中的萘含量得不到处理。煤气中萘在79℃时会产生结晶体，因而会在被测样气的流通导管中残留，致使导管堵塞，气流中断。由于上述问题的存在，现有净化预处理装置均不能有效地完成工业煤气中的硫、萘的净化预处理，因而使煤气分析仪器的在线检测应用陷入瘫痪，既浪费了投资，无法调整工业煤气成份，影响工业煤气产品的质量。
本发明的目的是提供一种不仅能净化被测工业煤气中的尘埃，同时还能对工业煤气中的硫和萘进行净化和处理的煤气净化预处理装置，而且整个净化预处理过程可以自动连续进行。
为实现上述目的的净化预处理装置由流程取样装置、净化处理装置、程序控制器和若干电磁阀组成。
流程取样装置包括一个取样探头，用于采集被测工业煤气样气，以供之后净化处理。
净化处理装置包括脱硫、脱萘容器，除湿冷凝器和干燥器。在脱硫、脱萘容器中分别充有脱硫溶液和脱萘溶液，被测样气先后分别流经脱硫容器、脱萘容器后，样气中的尘埃、硫和萘得到清除和净化。如此得到处理后的样气再经除湿冷凝器除湿，最后在干燥器内干燥后，即可得到能满足分析仪器的样气。
所述净化预处理装置为保证样气在生产全过程中连续得到分析，脱硫容器、脱萘容器、干燥器都实行双套冗余备份，可以定期更换。
程序控制器是一个可编程控制器，可编程控制器内设置了控制各电磁阀定时开闭的控制程序，以实现双套冗余备份部件间切换、冷凝除湿器中的水份排出和采样的自动控制。
本发明煤气分析仪器净化预处理装置解决了被测样气对分析仪器管道的腐蚀和堵塞难题，保证了分析仪器在线连续运行，且净化预处理过程实现了程序自动控制，为保证工业煤气成份的稳定，提高煤气产品质量，以及工业炉窑的合理燃烧，节约能源创造了条件。
图一.现有煤气净化预处理装置示意图。
图二.本发明煤气分析仪器预处理装置系统流程图。
图三.本发明煤气分析仪器预处理装置的工作程序时序图。
图四.本发明煤气分析净化预处理装置的脱硫、脱萘容器示意图。
图五.本发明煤气分析仪器净化预处理装置的冷凝除湿器示意图。
图六.本发明煤气分析仪器净化预处理装置的干燥器示意图。
实施例从附图2可以看出，煤气分析仪器净化预处理装置由流程取样装置A、净化处理装置B和程序控制器13组成。
流程取样装置A由一取样探头6、自力式调节阀1、手动闸阀2、二通电磁阀3和手动闸阀4组成，该取样探头6由不锈钢圆管制成，在圆管180°的弧面上钻有取样小孔，小孔分布的高度即为取样段，安装时探头设有钻孔的180°弧面迎面向气流方向，钻孔的180°弧面背向气流方向，探头取样段长度为工艺流程主管直径的1/3。蒸气或氮气通过自力式调节阀1、手动闸阀2、二通电磁阀3和手动闸阀4吹扫积累在取样探头上的尘埃，实现取样探头的在线连续工作。
采集的被测样气经二通电磁阀7进入净化处理装置B。净化处理装置由脱硫容器9、10，脱萘容器14、15，除湿冷凝器18，干燥器21、22，三通电磁阀8、16、19、23和二通电磁阀11、12、17组成。其中脱硫容器，脱萘容器、干燥器均为双套冗余备份，程序控制器13内编制有双套冗余备份部件间定期切换、蒸汽(或氮气)定期反吹取样探头和冷凝除湿器18中水份的定时排放的程序，程序控制器按照所设定的工作时序打开或关闭二通电磁阀3、7、11、12、17、24和选择三通电磁阀8、16、19、23的通路。
如图4为脱硫、脱萘装置。脱硫容器9、10和脱萘容器14、15都是双套冗余备份，控制三通电磁阀8选择脱硫、脱萘容器9、14或者选择脱硫、脱萘容器10、15。脱萘溶液为柴油，脱硫溶液为醋酸铅溶液。
如图5为冷凝除湿器18，其壳体具有保温层29，壳体内设有电子制冷器31和冷凝贮液罐32。
如图6为干燥器，干燥器21、22也是双套冗余备份，三通电磁阀19控制选择干燥器21或干燥器22进行干燥处理。干燥器内干燥剂为变色硅胶。
结合附图3，说明本发明煤气分析仪器净化预处理装置工作过程1.(P)工作状态取样探头6在工艺管道5中取出被测样气，经手动闸阀4、二通电磁阀7、三通电磁阀8，进入除尘脱硫容器9(见附图4)，脱去尘埃和硫后，经二通电磁阀11进入脱萘容器14，脱萘后经三通电磁阀16进入冷凝除湿容器18(见附图5)，除湿后，经三通电磁阀19进入干燥容器21(见附图6)，干燥后的样气经三通电磁阀23进入煤气分析器25，进行在线检测分析。
2、(Q)工作状态取样探头6在工艺管道5中取出被测样气，经手动闸阀4、二通电磁阀7、三通电磁阀8，进入除尘脱硫容器10，脱去尘埃和硫后，经二通电磁阀12进入脱萘容器15，脱萘后经三通电磁阀16进入冷凝除湿容器18，除湿后，经三通电磁阀19进入干燥容器22，干燥后的样气经三通电磁阀23进入煤气分析仪器，进行在线检测分析。
3、(R)工作状态当(P)或(Q)工作一个周期后，电磁阀7关闭，电磁阀3打开，吹扫氮气(或蒸气)经自力式调节阀1稳压后，通过手动闸阀2、4和电磁阀3对取样探头进行吹扫，清除探头上的灰尘，然后重新进入(P)或(Q)工作状态，开始下一轮循环。
4、仪表检定工作状态根据仪表技术要求可选择定检周期，此时电磁阀7、23关闭，电磁阀24打开，标准样气经自力式调节阀20稳压后，通过电磁阀24对煤气分析仪器进行标定。
程序控制器通过对二通电磁阀、三通电磁阀的状态的切换，自动实行取样探头的自清除；脱硫、脱萘、干燥器等冗余备份的切换；除湿冷凝水的排入；仪器的标准检定等工作。
权利要求
1.一种煤气分析仪器净化预处理装置，包括取样装置、净化处理装置，其特征在于所述煤气分析仪器净化预处理装置还设有一程序控制器和若干电磁阀，所述净化处理装置由脱硫容器、脱萘容器，干燥器组成，脱硫容器、脱奈容器和干燥器都是双套冗备份；设置程序控制器和若干电磁阀，程序控制器为一可编程控制器，其内设置有对取样装置自清洁、净化处理装置的双套冗余备份部件间的定期切换进行自动控制的程序。
2.如权利要求1所述的煤气分析仪器净化预预处理装置，其特征在于所述净化处理装置还可包括一个冷凝除湿器，冷凝除湿器位于脱硫脱萘容器和干燥器之间，并和脱硫脱萘容器、干燥器分别接通。
3.如权利要求1所述的煤气分析仪器净化预预处理装置，其特征在于取样装置为一不锈钢圆制成的取样探头，其钻有取样小孔的180°弧面迎向煤气流方向，布有取样小孔的取样段占煤气管道直径的1/3。
4.如权利要求1所述的煤气分析仪器净化预预处理装置，其特征在于所述脱硫容器内有脱硫溶液，脱硫溶液为醋酸铅溶液。
5.如权利要求1所述的煤气分析仪器净化预预处理装置，其特征在于所述脱萘容器内有脱萘溶液，脱萘溶液为柴油。
全文摘要
本发明涉及一种用于工业煤气在线检测分析仪器的煤气净化预处理装置,它主要包括取样装置、净化处理装置、程序控制器和若干电磁阀,净化处理装置中的脱硫、脱奈容器、干燥器为双套备份,程序控制器可以对取样装置、净化处理装置实行自动控制,以保证煤气分析仪器的在线连续运行,为工业炉窑的合理燃烧。
文档编号G01N1/28GK1195107SQ9710690
公开日1998年10月7日 申请日期1997年3月27日 优先权日1997年3月27日
发明者吕克勤, 戴礼云 申请人:马鞍山钢铁股份有限公司