[发明专利]一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置

说明书

本发明公开了一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置。所述装置包括高炉煤气取样管道、加热单元、冷凝单元、吸收单元；所述方法包括：取待测高炉煤气通入检测装置中，进行加热，然后冷凝至环境温度，部分待测高炉煤气被冷凝为冷凝液；再将待测高炉煤气通入吸收单元获得第一反应液；最后洗涤检测装置管路获得洗涤液；采用氯离子分析方法检测冷凝液、第一反应液、洗涤液中氯离子的含量，通过公式计算得到待测高炉煤气中氯含量。本发明采用“煤气加热+冷凝+吸收”的检测方法，保证高炉煤气中的氯被充分冷凝析出和溶液吸收，并消除二氧化碳对氯离子测定的干扰，降低了测量误差，提高了检测下限，结果精确度高。

技术领域

本发明涉及煤气成分检测分析技术领域，特别是涉及一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置。

背景技术

高炉煤气中含有氯化氢(HCl)、氯化铵(NH₄Cl)等氯化物，在高炉煤气降温过程中随着冷凝液析出，其溶液具有强腐蚀性，会给高炉煤气管道系统、TRT和热风炉的正常运行带来严重危害。然而，现有高炉煤气中氯化物含量检测缺乏标准方法，通常采用湿式碱性溶液吸收法测定氯离子浓度并据此来确定氯化物的浓度。但由于高炉煤气取样处未做规定，取样位置存在高炉煤气冷凝现象，部分氯化物溶于冷凝水中，造成检测值偏小或失效；取样过程中未做加热措施，导致高炉煤气在取样管壁上冷凝析出氯化物，造成检测值偏小或失效；吸收液一般采用氢氧化钠碱性溶液，在吸收氯化物的同时，极易与高炉煤气中的二氧化碳(CO₂)发生竞争反应生成碳酸根和碳酸氢根，碳酸根和碳酸氢根对于氯离子的检测会造成干扰，造成检测值偏小或失效；取样过程中未考虑待测高炉煤气与吸收液体积比值，造成从吸收液中氯离子浓度换算成高炉煤气中氯含量时，通常需要乘以一个系数(10～1000)，导致需要更高检测精度和更低检测下限的氯离子分析仪器才能精确测量。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置，能够提高高炉煤气中氯浓度检测的准确性和精确度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种用于检测高炉煤气中氯含量的装置，包括依次连通的高炉煤气取样管道、加热单元、冷凝单元、吸收单元；所述高炉煤气取样管道用于获取待测高炉煤气；所述加热单元用于加热待测高炉煤气；所述冷凝单元用于冷凝待测高炉煤气；所述吸收单元包括若干个依次串联的第一吸收容器、一个与最后一个第一吸收容器串联的第二吸收容器，所述第一吸收容器用于放置第一吸收液，所述第二吸收容器用于放置第二吸收液，所述第一吸收容器和第二吸收容器均设置有入口端及出口端；所述第一吸收液为吸收氯化物，不吸收或弱吸收硫化氢和二氧化碳的溶液，所述第二吸收液用于验证所述冷凝后的待测高炉煤气中的氯化物是否被第一吸收液吸收完全；

所述装置还包括：

气体流量计，用于测量所收集的待测高炉煤气的体积；

气体温度计，设置于所述冷凝单元的出口，用于测量冷凝后未液化的待测高炉煤气的温度。

进一步，所述高炉煤气取样管道深入待测高炉煤气主管中，且深入待测高炉煤气主管的深度为待测高炉煤气主管直径的1/4～1/3，所述高炉煤气取样管深入待测高炉煤气主管的一端为取气口，所述取气口与高炉煤气流向呈相反方向。

进一步，所述高炉煤气取样管道选用不与高炉煤气中氯化物产生物理和化学反应、且耐高温的材质制成，即在取样过程中不影响高炉煤气中氯化物含量，同时避免高炉煤气取样管道在高温下发生变形；高炉煤气温度一般在80～200℃，优选地，所述高炉煤气取样管道选用不与高炉煤气中氯化物产生物理和化学反应、且耐80～200℃高温的材质制成；更优选地，所述高炉煤气取样管道的材质为聚四氟乙烯PTFE或其他含氟聚合物，如氟树脂PFA、乙烯-四氟乙烯共聚物ETFE、乙烯-三氟氯乙烯共聚物ECTFE、聚氟乙烯PVF等。

进一步，所述装置还包括第一管路，用于将待测高炉煤气通入冷凝单元；所述高炉煤气取样管道通过所述气体流量计与第一管路相连。