[发明专利]煤气分析仪器净化预处理装置

说明书

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。