專利名稱：炭黑煙氣凈化檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及炭黑制造技術(shù)領(lǐng)域的一種炭黑煙氣凈化檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有炭黑生產(chǎn)工藝中所產(chǎn)生的炭黑煙氣通常含有多種可燃性氣體組分，這 些組分在生產(chǎn)裝置的收集、分離、輸送過程中常會因空氣的介入而達(dá)到爆炸極 限，若在遇有明火等引燃因素的條件下，極易對炭黑生產(chǎn)線造成嚴(yán)重?fù)p害，并 危機(jī)工作人員的生命安全。為消除危險(xiǎn)，我們可采用的手段主要是對炭黑煙氣 經(jīng)過的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效監(jiān)控，以及時(shí)消除可導(dǎo)致可燃性氣體發(fā)生爆炸的必要 條件。結(jié)合過往發(fā)生的安全爆炸事故的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和炭黑煙氣實(shí)際通過各流程的 情況來看，尤其需要關(guān)注粉狀炭黑收集輸送段和粉狀炭黑儲罐這兩個(gè)環(huán)節(jié)，其 原因在于在這兩個(gè)部位炭黑煙氣常會因設(shè)備腐蝕、氣密閥磨損以及風(fēng)送系統(tǒng)的 傳送等因素而引入一定量的空氣，進(jìn)而使空氣與可燃性氣體混合達(dá)到爆炸極限。 同時(shí)，炭黑煙氣中可燃性氣體組分的含量與炭黑產(chǎn)品的品質(zhì)亦存在較大關(guān)聯(lián)性。 目前炭黑生產(chǎn)廠家通常在炭黑反應(yīng)段出口處以及炭黑尾氣入爐段對高溫、高濕 度以及高速的炭黑煙氣進(jìn)行檢測，其檢測結(jié)構(gòu)對炭黑的工藝計(jì)算和生產(chǎn)模擬開 發(fā)系統(tǒng)均非常重要。
目前對炭黑煙氣檢測的方法主要為如下兩種，其中一種是在炭黑生產(chǎn)線上 的指定段安裝取樣口，并定時(shí)或不定時(shí)的在該取樣口以取氣球囊取出炭黑煙氣 樣品，并進(jìn)行離線化學(xué)分析，該方法的弊端在于炭黑煙氣樣品中含有大量炭黑 粉塵和水汽，容易污染氣象色譜等試驗(yàn)設(shè)備，使得分析儀器無法正常工作或測 試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，另一種方法是在炭黑生產(chǎn)線的指定位置安裝在線檢測設(shè)備，但 這種方法同樣也存在弊端，首先是在線檢測儀檢測口易沉積炭黑粉末，其不易 清理，常會導(dǎo)致檢測設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)該等檢測設(shè)備一般休積龐大，價(jià) 格高昂，安裝維護(hù)不便，因此大大增加了炭黑生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種工藝簡潔，便于操作，高效準(zhǔn)確的炭黑煙氣凈 化檢測方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種炭黑煙氣凈化檢測方法，其特征在于，該方法是配合一炭黑煙氣凈化 檢測裝置進(jìn)行的，該炭黑煙氣凈化裝置包括緩沖段、除塵段、冷卻段及干燥段， 其工藝流程為
令高溫高速的炭黑煙氣通過緩沖段，使其流速降低到預(yù)定值，再令炭黑煙 氣依次通過除塵段，除去其包含的炭黑粉塵，其后令炭黑煙氣通過冷卻段，使 其溫度降低至室溫以下，而后令冷卻的炭黑煙氣通過干燥段，除去炭黑煙氣中 所含水份，最后將干燥的炭黑煙氣通輸入檢測設(shè)備，進(jìn)行分析測試。
進(jìn)一步講，該方法的工藝流程包括如下具體歩驟-
(1) 令高溫高速的炭黑煙氣通過緩沖段，使其流速降低到預(yù)定值；
(2) 令炭黑煙氣依次通過炭黑煙氣凈化檢測裝置的除塵段，除去其包含的 炭黑粉塵，該除塵段包括除雜段及過濾段；
(3) 令炭黑煙氣通過炭黑煙氣凈化檢測裝置的冷卻段，計(jì)量炭黑煙氣流量， 并使其溫度降低至室溫以下；
(4) 令冷卻的炭黑煙氣通過干燥段，以除去炭黑煙氣中所含水份，該干燥 段包括水液分離段和微量除水段；
(5) 對干燥的炭黑煙氣進(jìn)行逐級加壓處理，并根據(jù)需要選擇具有預(yù)定壓力 的炭黑煙氣輸入檢測設(shè)備，進(jìn)行分析測試。
所述除塵段設(shè)置在一保溫盒中，其中，除雜段主要由設(shè)置在氣流通道中的 兩塊以上的擋塵板構(gòu)成，各擋塵板的一端分別與氣流通道內(nèi)壁一側(cè)連接，另一 端與氣流通道內(nèi)壁另一側(cè)之間留有氣隙，而過濾段主要由多層耐高溫防腐蝕過 濾袋構(gòu)成。
所述冷卻段包括一氣體流量計(jì)及一高效冷卻管，炭黑煙氣經(jīng)氣體流量計(jì)計(jì) 量后，進(jìn)入高效冷卻管進(jìn)行冷卻。
所述水液分離段包括設(shè)置在電子稱重裝置上的一水液分離器，該水液分離 器中盛裝可防止冷凝水吸收炭黑煙氣中氣體組分的溶液，該溶液為經(jīng)純凈炭黑 煙氣飽和處理過的飽和氯化鈉溶液，所述微量除水段包括微量干燥盒。
本發(fā)明的另一目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小，易于安裝維護(hù)， 且檢測效率高，測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的炭黑煙氣凈化檢測裝置，其技術(shù)方案如下
一種炭黑煙氣凈化檢測裝置，其特征在于，該裝置包括一便攜式殼體，該殼體中設(shè)置炭黑煙氣氣流通道，該氣流通道一端與設(shè)置在殼體上的炭黑煙氣入 口連通，另一端與檢測設(shè)備連接，且該通道上沿炭黑煙氣流經(jīng)的方向依次設(shè)置 緩沖段、除塵段、冷卻段和干燥段。
具體而言，所述緩沖段包括耐高溫減速活絡(luò)接頭，所述除塵段設(shè)置在一保 溫盒中，其包括除雜段和過濾段，所述除雜段主要由設(shè)置在輸送管道中的兩塊 以上的擋塵板構(gòu)成，各擋塵板的一端分別與氣流通道內(nèi)壁一側(cè)連接，另一端與 氣流通道內(nèi)壁另 一側(cè)之間留有氣隙。
所述冷卻段包括一氣體流量計(jì)及一高效冷卻管，炭黑煙氣經(jīng)氣體流量計(jì)計(jì) 量后，進(jìn)入高效冷卻管進(jìn)行冷卻。
所述干燥段包括設(shè)置在電子稱重裝置上的一水液分離器及一微量干燥盒， 水液分離器中盛裝經(jīng)純凈炭黑煙氣飽和處理過的飽和氯化鈉溶液，炭黑煙氣經(jīng) 水液分離器進(jìn)入微量干燥盒中。
所述干燥段和檢測設(shè)備之間還設(shè)置一逐級加壓段，該逐級加壓段主要由逐 級加壓管構(gòu)成。
本發(fā)明構(gòu)建了一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作高效快捷，且測試結(jié)果更為精確的 便攜式炭黑煙氣凈化檢測裝置，并發(fā)展出相應(yīng)的炭黑煙氣凈化檢測方法，其通 過對高溫、高速、高濕度的炭黑煙氣首先進(jìn)行降低流速處理，而后以多塊擋塵 板構(gòu)成的除雜段進(jìn)行處理，在使炭黑煙氣中30%的炭黑粉塵沉積于擋塵板間隙中 的同時(shí)，還減弱了炭黑煙氣對后部過濾袋的沖刷，其后高溫的炭黑煙氣通過具
有多層結(jié)構(gòu)的耐高溫耐酸腐蝕濾袋過濾，徹底去除其所含的炭黑粉塵，經(jīng)除塵 后的炭黑煙氣再經(jīng)計(jì)量、冷卻后，由一水液分離器除去其包含的絕大部分水份，
其后還由一微量除水機(jī)構(gòu)徹底干燥，從而得到純凈的炭黑煙氣，以便于進(jìn)行分 析檢測，并得到精確的測試結(jié)果。
需要指出的是，上述除塵過程應(yīng)在保溫狀態(tài)下進(jìn)行，以防止炭黑煙氣中所 含水份冷凝滴落，而上述的水液分離器中則盛裝可有效去除炭黑煙氣中所含大 量水份，且不會吸收炭黑煙氣中可燃?xì)怏w等組分的溶液，本案發(fā)明人經(jīng)長期研 究后發(fā)現(xiàn)，該溶液選用經(jīng)純凈炭黑煙氣飽和處理過的飽和氯化鈉溶液最佳。另 外，在干燥處理過程中，還可對水液分離器進(jìn)行實(shí)施稱重，以監(jiān)控炭黑煙氣的 濕度。又，在對炭黑煙氣進(jìn)行干燥處理后，還可對炭黑煙氣進(jìn)行逐級加壓處理， 以獲取具有合適氣壓的炭黑煙氣，從而方便以氣象色譜等設(shè)備對炭黑煙氣進(jìn)行 檢測。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于該炭黑煙氣凈化檢測方法工藝簡潔，便于操作，且凈化測試效率高，測試結(jié)果精確，同時(shí)，與該方法配合使 用的炭黑煙氣凈化檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小，易于安裝維護(hù)，且成本低
廉。應(yīng)用本發(fā)明可及時(shí)準(zhǔn)確的檢測炭黑煙氣中可燃性氣體組分的含量，從而防 止危險(xiǎn)狀況的發(fā)生，同時(shí)可有效降低炭黑生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本，提高其經(jīng)濟(jì)效
丄乙 fT^.。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一.步的說明。


圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式
中炭黑煙氣凈化檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本實(shí)施例中的炭黑煙氣凈化檢測方法是配合一炭黑煙氣凈化 檢測裝置進(jìn)行的，其工藝流程為
首先對高溫高速的炭黑煙氣進(jìn)行緩沖處理，使其流速降低到預(yù)定值，再對炭 黑煙氣進(jìn)行除塵處理，除去其包含的炭黑粉塵，其后將炭黑煙氣溫度降低至室 溫以下，而后對冷卻的炭黑煙氣進(jìn)行干燥處理，除去炭黑煙氣中所含水份，最 后將干燥的炭黑煙氣通輸入檢測設(shè)備，進(jìn)行分析測試。
該炭黑煙氣凈化裝置包括一便攜式殼體1，該殼體中設(shè)置炭黑煙氣氣流通 道，該氣流通道一端與設(shè)置在殼體上的炭黑煙氣入口連通，另一端與檢測設(shè)備 連接，且該通道上沿炭黑煙氣流經(jīng)的方向依次設(shè)置主要由耐高溫減速活絡(luò)接頭2 構(gòu)成的緩沖段、除塵段、冷卻段、干燥段和逐級加壓段。上述除塵段設(shè)置在一 保溫盒3中，其包括除雜段和過濾段，除雜段主要由設(shè)置在輸送管道中的多塊
耐高溫防腐蝕擋塵板4構(gòu)成，各擋塵板的一端分別與氣流通道內(nèi)壁一側(cè)連接，
另 -端與氣流通道內(nèi)壁另一側(cè)之間留有氣隙，過濾段主要由雙層耐高溫耐酸腐
蝕濾袋5構(gòu)成，炭黑煙氣經(jīng)除雜后過濾處理。上述冷卻段包括一氣體計(jì)量表6 及一高效冷卻管7，炭黑煙氣經(jīng)氣體計(jì)量表計(jì)量流量后，進(jìn)入高效冷卻管進(jìn)行冷 卻，干燥段包括一由氣液分離瓶構(gòu)成的水液分離器8及一微量干燥盒10，水液
分離器中盛裝經(jīng)純凈炭黑煙氣飽和處理過的飽和氯化鈉溶液，其放置在一電子 秤9上，炭黑煙氣經(jīng)水液分離器進(jìn)入微量干燥盒10中。十.述逐級加壓段主要由 逐級加壓管11構(gòu)成。
以下結(jié)合炭黑煙氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步詳細(xì)說明該炭黑煙氣凈化檢測方 法的工藝
(1)令高溫高速的炭黑煙氣由炭黑煙氣入口進(jìn)入炭黑煙氣凈化檢測裝置的緩沖段，使其流速降低到預(yù)定值；
(2) 令炭黑煙氣依次通過炭黑煙氣凈化檢測裝置的除雜段及過濾段，在除
雜段，炭黑煙氣中30。/。的炭黑粉塵沉積于擋塵板間隙內(nèi)，余量的炭黑粉塵由耐高 溫耐酸腐蝕濾袋徹底濾凈；
(3) 令炭黑煙氣依次通過炭黑煙氣凈化檢測裝置冷卻段的流量計(jì)及高效冷 卻管，以計(jì)量炭黑煙氣流量，并使其溫度降低至室溫以下；
(4) 令冷卻的炭黑煙氣首先通過主要水液分離器，使炭黑煙氣中的水份進(jìn) 入水液分離器中所盛裝的溶液內(nèi)，同時(shí)用電子秤9秤量水液分離器的增重，以 檢測炭黑煙氣的濕度，其后使炭黑煙氣通過一微量干燥盒，徹底去除炭黑煙氣 中的水份；
(5) 對千燥的炭黑煙氣在逐級加壓管中進(jìn)行逐級加壓處理，并根據(jù)需要選 擇具有預(yù)定壓力的炭黑煙氣輸入檢測設(shè)備，或以球囊12收取，而后進(jìn)行分析測試。
該炭黑煙氣凈化檢測方法工藝簡潔，便于操作，且凈化測試效率高，測試 結(jié)果精確，同時(shí)，與該方法配合使用的裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小，易于安裝 維護(hù)，且成本低廉。應(yīng)用該方法及裝置可及時(shí)準(zhǔn)確的檢測炭黑煙氣中可燃性氣 體組分的含量，從而防止危險(xiǎn)狀況的發(fā)生，同時(shí)可有效降低炭黑生產(chǎn)廠家的生 產(chǎn)成本，提高其經(jīng)濟(jì)效益。
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技 術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范 圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種炭黑煙氣凈化檢測方法，其特征在于，該方法是配合一炭黑煙氣凈化檢測裝置進(jìn)行的，該炭黑煙氣凈化裝置包括緩沖段、除塵段、冷卻段及干燥段，其工藝流程為令高溫高速的炭黑煙氣通過緩沖段，使其流速降低到預(yù)定值，再令炭黑煙氣依次通過除塵段，除去其包含的炭黑粉塵，其后令炭黑煙氣通過冷卻段，使其溫度降低至室溫以下，而后令冷卻的炭黑煙氣通過干燥段，除去炭黑煙氣中所含水份，最后將干燥的炭黑煙氣通輸入檢測設(shè)備，進(jìn)行分析測試。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭黑煙氣凈化檢測方法，其特征在于，該方法的 工藝流程包括如下具體步驟(1) 令高溫高速的炭黑煙氣通過緩沖段，使其流速降低到預(yù)定值；(2) 令炭黑煙氣依次通過炭黑煙氣凈化檢測裝置的除塵段，除去其包含的 炭黑粉塵，該除塵段包括除雜段及過濾段；(3) 令炭黑煙氣通過炭黑煙氣凈化檢測裝置的冷卻段，計(jì)量炭黑煙氣流量， 并使其溫度降低至室溫以下；(4) 令冷卻的炭黑煙氣通過干燥段，以除去炭黑煙氣中所含水份，該干燥 段包括水液分離段和微量除水段；(5) 對干燥的炭黑煙氣進(jìn)行逐級加壓處理，并根據(jù)需要選擇具有預(yù)定壓力 的炭黑煙氣輸入檢測設(shè)備，進(jìn)行分析測試。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭黑煙氣凈化檢測方法，其特征在于，所述除塵 段設(shè)置在一保溫盒中，其中，除雜段主要由設(shè)置在氣流通道中的兩塊以上的擋 塵板構(gòu)成，各擋塵板的一端分別與氣流通道內(nèi)壁一側(cè)連接，另一端與氣流通道 內(nèi)壁另一側(cè)之間留有氣隙，而過濾段主要由多層耐高溫防腐蝕過濾袋構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的炭黑煙氣凈化檢測裝置，其特征在于，所述冷卻段包括一氣體流量計(jì)及一高效冷卻管，炭黑煙氣經(jīng)氣體流量計(jì)計(jì)量后，進(jìn) 入高效冷卻管進(jìn)行冷卻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭黑煙氣凈化檢測方法，其特征在于，所述水液 分離段包括設(shè)置在電子稱重裝置上的一水液分離器，該水液分離器中盛裝可防 止冷凝水吸收炭黑煙氣中氣體組分的溶液，該溶液為經(jīng)純凈炭黑煙氣飽和處理 過的飽和氯化鈉溶液，所述微量除水段包括微量干燥盒。
6. —種炭黑煙氣凈化檢測裝置，其特征在于，該裝置包括一便攜式殼體， 該殼體中設(shè)置炭黑煙氣氣流通道，該氣流通道一端與設(shè)置在殼體上的炭黑煙氣 入口連通，另一端與檢測設(shè)備連接，且該通道上沿炭黑煙氣流經(jīng)的方向依次設(shè) 置緩沖段、除塵段、冷卻段和干燥段。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭黑煙氣凈化檢測裝置，其特征在于，所述緩沖段包括耐高溫減速活絡(luò)接頭，所述除塵段設(shè)置在一保溫盒中，其包括除雜段和 過濾段，所述除雜段主要由設(shè)置在輸送管道中的兩塊以上的擋塵板構(gòu)成，各擋 塵板的一端分別與氣流通道內(nèi)壁一側(cè)連接，另一端與氣流通道內(nèi)壁另一側(cè)之間 留有氣隙。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭黑煙氣凈化檢測裝置，其特征在于，所述冷卻 段包括一氣體流量計(jì)及一高效冷卻管，炭黑煙氣經(jīng)氣體流量計(jì)計(jì)量后，進(jìn)入高 效冷卻管進(jìn)行冷卻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭黑煙氣凈化檢測裝置，其特征在于，所述干燥 段包括設(shè)置在電子稱重裝置上的一水液分離器及一微量干燥盒，水液分離器中 盛裝經(jīng)純凈炭黑煙氣飽和處理過的飽和氯化鈉溶液，炭黑煙氣經(jīng)水液分離器進(jìn) 入微量干燥盒中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭黑煙氣凈化檢測裝置，其特征在于，所述干 燥段和檢測設(shè)備之間還設(shè)置一逐級加壓段，該逐級加壓段主要由逐級加壓管構(gòu) 成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種炭黑煙氣凈化檢測方法及裝置。該裝置包括緩沖段、除塵段、冷卻段及干燥段，該方法為令高溫高速的炭黑煙氣通過緩沖段，使其流速降低到預(yù)定值，再令炭黑煙氣依次通過除塵段，除去其包含的炭黑粉塵，其后令炭黑煙氣通過冷卻段，使其溫度降低至室溫以下，而后令冷卻的炭黑煙氣通過干燥段，除去炭黑煙氣中所含水份，最后將干燥的炭黑煙氣輸入檢測設(shè)備，進(jìn)行分析測試。本發(fā)明方法工藝簡潔，便于操作，且凈化測試效率高，測試結(jié)果精確，同時(shí)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小，易于安裝維護(hù)，成本低廉。應(yīng)用本發(fā)明可及時(shí)準(zhǔn)確的檢測炭黑煙氣中可燃性氣體組分的含量，從而防止危險(xiǎn)狀況的發(fā)生，并可有效降低炭黑生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本。
文檔編號G01N1/34GK101561374SQ20091014325
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者李家發(fā), 陳春波 申請人:蘇州寶化炭黑有限公司