本發(fā)明涉及化工氣體采集，尤其涉及一種用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)及取樣方法。

背景技術(shù)：

1、萘是一種芳香烴化合物，是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的重要原料,廣泛用于生產(chǎn)染料、增塑劑、合成纖維、橡膠，樹脂和各種化學(xué)助劑等。從焦?fàn)t逸出的煤氣含萘量主要取決于煤炭化溫度,特別是爐頂空間溫度。當(dāng)遠(yuǎn)距離輸送煤氣時(shí),煤氣管道中會(huì)發(fā)生萘蒸汽冷凝,結(jié)成片狀結(jié)晶，沉積在管道底部使管道堵塞。此外,若煤氣中的萘不能在終冷器內(nèi)很好脫除,同時(shí)循環(huán)洗油沒有很好脫萘,煤氣進(jìn)入洗苯塔后可能會(huì)有萘結(jié)晶析出,堵塞填料,增加塔的阻力,影響苯的回收。

2、通過檢測焦?fàn)t煤氣含萘量，以判斷萘的脫除效果。通過取樣的方式，將煤氣中的萘被甲苯或二甲苯溶液吸收后，送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行含量測定。然而，相關(guān)技術(shù)中焦?fàn)t煤氣的取樣過程在室外環(huán)境溫度和非密閉條件下進(jìn)行，取樣后的尾氣含有有害成分，對周圍環(huán)境造成污染，對人體健康造成危害，非密閉取樣會(huì)導(dǎo)致煤氣泄漏，造成資源浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本，降低能源利用效果，增加火災(zāi)、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)和隱患，對操作人員和設(shè)備安全造成嚴(yán)重威脅。并且，室外環(huán)境溫度下取樣，會(huì)影響吸收液對煤氣中萘的吸收效果，造成萘含量的測定結(jié)果有較大偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是基于發(fā)明人對以下事實(shí)和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識做出的：

2、相關(guān)技術(shù)中，取樣裝置的設(shè)計(jì)不滿足密閉的要求，焦?fàn)t煤氣取樣后的尾氣通常采用直接排空處理，對采樣人員的健康和環(huán)境造成危害和污染。

3、取樣管中煤氣溫度沒有控制在比煤氣總管中的氣溫高5℃～10℃，尤其是在冬季，造成取樣過程中煤氣中的萘在取樣管內(nèi)冷凝結(jié)晶，最終焦?fàn)t煤氣中萘含量測定結(jié)果明顯偏低。

4、取樣時(shí)吸收液溫度沒有控制不高于10℃的條件下進(jìn)行，尤其是在夏季，造成取樣過程中煤氣中的萘在吸收液中吸收不充分，最終焦?fàn)t煤氣中萘含量測定結(jié)果明顯偏低。

5、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

6、為此，本發(fā)明的實(shí)施例提出一種用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，該取樣系統(tǒng)安全性高、環(huán)保性高以及取樣準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。

7、本發(fā)明實(shí)施例的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)包括：

8、采樣組件，所述采樣組件包括取樣管和電加熱套，所述取樣管的部分插設(shè)在煤氣總管內(nèi)，所述電加熱套包裹在所述取樣管的位于煤氣總管外的部分的周側(cè)；

9、吸收組件，所述吸收組件包括吸收瓶和恒溫箱，所述吸收瓶的進(jìn)口經(jīng)管路與所述取樣管相連，所述吸收瓶內(nèi)充裝有吸收液，所述吸收液用于收集通過所述取樣管流至所述吸收瓶內(nèi)的煤氣中的萘，所述吸收瓶的至少部分設(shè)在所述恒溫箱內(nèi)；

10、濕式氣體流量計(jì)，所述濕式氣體流量計(jì)經(jīng)管路與所述吸收瓶的出口相連；

11、排氣組件，所述排氣組件包括采樣泵和排樣管，所述濕式氣體流量計(jì)經(jīng)管路并依次通過所述采樣泵和所述排樣管與煤氣總管相連，以使取樣后的尾氣流回煤氣總管內(nèi)。

12、本發(fā)明實(shí)施例的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，將取氣后的尾氣重新排至煤氣總管內(nèi)，保證了取氣后的尾氣不直接排放到大氣中，避免了對環(huán)境的污染，同時(shí)，杜絕了采樣人員吸入樣品中揮發(fā)性有毒有害物質(zhì)的可能性，減少職業(yè)病的發(fā)生、保護(hù)采樣人員的生命安全和身體健康。

13、并且，利用電加熱套加熱取樣管內(nèi)的煤氣，以使取樣管內(nèi)的煤氣溫度控制在比煤氣總管內(nèi)的氣溫高5℃～10℃，從而避免在冬季取樣過程中煤氣中的萘在取樣管內(nèi)冷凝結(jié)晶，確保煤氣中萘含量測定的準(zhǔn)確性。

14、利用恒溫箱使吸收瓶內(nèi)的吸收液溫度控制在不高于10℃，從而避免在夏季取樣過程中煤氣中的萘在吸收液中吸收不充分的情況，確保煤氣中萘含量測定的準(zhǔn)確性。

15、在一些實(shí)施例中，還包括凈化組件，所述凈化組件包括依次經(jīng)管路相連的第一緩沖瓶、稀硫酸洗瓶、氫氧化鈉洗瓶、硫酸銅洗瓶、第二緩沖瓶和脫水瓶，所述第一緩沖瓶的進(jìn)口經(jīng)管路與所述吸收瓶的出口相連，所述脫水瓶的出口經(jīng)管路與所述流量計(jì)相連。

16、在一些實(shí)施例中，所述吸收組件還包括置換管、置換閥、第一閥和第二閥，所述置換管的兩端分別與所述取樣管和所述第一緩沖瓶相連，以使所述置換管和所述吸收瓶并聯(lián)設(shè)置，所述置換閥設(shè)在所述置換管上，所述第一閥設(shè)在所述取樣管和所述吸收瓶之間的管路上，所述第二閥設(shè)在所述吸收瓶和所述第一緩沖瓶之間的管路上。

17、在一些實(shí)施例中，所述采樣組件還包括第一短節(jié)法蘭、第一對夾球閥和取樣閥，所述第一短節(jié)法蘭設(shè)在煤氣總管的外周壁上，所述第一對夾球閥與所述第一短節(jié)法蘭可拆卸地相連，所述第一對夾球閥的中心孔、所述第一短節(jié)法蘭的中心孔與煤氣總管的采樣孔依次連通，所述取樣管依次貫穿所述第一對夾球閥的中心孔、所述第一短節(jié)法蘭的中心孔與煤氣總管的采樣孔，所述取樣管與所述第一對夾球閥可拆卸地相連，所述取樣閥設(shè)在所述取樣管上且位于所述第一對夾球閥的下游。

18、在一些實(shí)施例中，所述排氣組件還包括第二短節(jié)法蘭、第二對夾球閥和排樣閥，所述第二短節(jié)法蘭設(shè)在煤氣總管的外周壁上，所述第二對夾球閥與所述第二短節(jié)法蘭可拆卸地相連，所述第二對夾球閥的中心孔、所述第二短節(jié)法蘭的中心孔與煤氣總管的回樣孔依次連通，所述排樣管的端部與所述第二對夾球閥可拆卸地相連，所述排樣閥設(shè)在所述排樣管上且位于所述第二對夾球閥的上游。

19、在一些實(shí)施例中，所述排氣組件還包括流量調(diào)節(jié)閥，所述流量調(diào)節(jié)閥設(shè)在所述排樣管上且位于所述排樣閥的上游。

20、在一些實(shí)施例中，所述脫水瓶與所述濕式氣體流量計(jì)之間的管路上設(shè)有泄壓管，所述泄壓管上設(shè)有泄壓閥。

21、在一些實(shí)施例中，所述濕式氣體流量計(jì)上具有溫度測量元件和壓力測量元件。

22、本發(fā)明的實(shí)施例還提出一種用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣方法。

23、本發(fā)明實(shí)施例的取樣方法用于上述任一項(xiàng)實(shí)施例中所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，所述取樣方法包括：

24、依次打開取樣閥、排樣閥和置換閥，啟動(dòng)采樣泵，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，控制取樣系統(tǒng)內(nèi)氣體流量在(0.5～1.0)l/min范圍內(nèi)，將取樣系統(tǒng)內(nèi)氣體置換2min以上，待排盡取樣系統(tǒng)內(nèi)殘留的氣體和水分后，依次關(guān)閉排樣閥、采樣泵、取樣閥和置換閥；

25、取樣系統(tǒng)完成氣體置換后，首先依次打開第一閥和第二閥，然后依次打開取樣閥和排樣閥，啟動(dòng)采樣泵，微調(diào)流量調(diào)節(jié)閥，控制取樣系統(tǒng)內(nèi)氣體流量在(0.5～1.0)l/min范圍內(nèi)，待吸收瓶內(nèi)吸收的萘量在(2～40)mg之間時(shí)停止取樣，依次關(guān)閉排樣閥、采樣泵和取樣閥，同時(shí)關(guān)閉第一閥和第二閥，取下吸收瓶并將其送至實(shí)驗(yàn)室測定萘含量。

26、在一些實(shí)施例中，取樣系統(tǒng)在氣體置換和取樣達(dá)標(biāo)時(shí)，均打開泄壓閥以平衡系統(tǒng)壓力。

技術(shù)特征：

1.一種用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，其特征在于，還包括凈化組件，所述凈化組件包括依次經(jīng)管路相連的第一緩沖瓶、稀硫酸洗瓶、氫氧化鈉洗瓶、硫酸銅洗瓶、第二緩沖瓶和脫水瓶，所述第一緩沖瓶的進(jìn)口經(jīng)管路與所述吸收瓶的出口相連，所述脫水瓶的出口經(jīng)管路與所述流量計(jì)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收組件還包括置換管、置換閥、第一閥和第二閥，所述置換管的兩端分別與所述取樣管和所述第一緩沖瓶相連，以使所述置換管和所述吸收瓶并聯(lián)設(shè)置，所述置換閥設(shè)在所述置換管上，所述第一閥設(shè)在所述取樣管和所述吸收瓶之間的管路上，所述第二閥設(shè)在所述吸收瓶和所述第一緩沖瓶之間的管路上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣組件還包括第一短節(jié)法蘭、第一對夾球閥和取樣閥，所述第一短節(jié)法蘭設(shè)在煤氣總管的外周壁上，所述第一對夾球閥與所述第一短節(jié)法蘭可拆卸地相連，所述第一對夾球閥的中心孔、所述第一短節(jié)法蘭的中心孔與煤氣總管的采樣孔依次連通，所述取樣管依次貫穿所述第一對夾球閥的中心孔、所述第一短節(jié)法蘭的中心孔與煤氣總管的采樣孔，所述取樣管與所述第一對夾球閥可拆卸地相連，所述取樣閥設(shè)在所述取樣管上且位于所述第一對夾球閥的下游。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣組件還包括第二短節(jié)法蘭、第二對夾球閥和排樣閥，所述第二短節(jié)法蘭設(shè)在煤氣總管的外周壁上，所述第二對夾球閥與所述第二短節(jié)法蘭可拆卸地相連，所述第二對夾球閥的中心孔、所述第二短節(jié)法蘭的中心孔與煤氣總管的回樣孔依次連通，所述排樣管的端部與所述第二對夾球閥可拆卸地相連，所述排樣閥設(shè)在所述排樣管上且位于所述第二對夾球閥的上游。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣組件還包括流量調(diào)節(jié)閥，所述流量調(diào)節(jié)閥設(shè)在所述排樣管上且位于所述排樣閥的上游。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水瓶與所述濕式氣體流量計(jì)之間的管路上設(shè)有泄壓管，所述泄壓管上設(shè)有泄壓閥。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，其特征在于，所述濕式氣體流量計(jì)上具有溫度測量元件和壓力測量元件。

9.一種用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣方法，其特征在于，所述取樣方法用于如權(quán)利要求7中所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)，所述取樣方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣方法，其特征在于，取樣系統(tǒng)在氣體置換和取樣達(dá)標(biāo)時(shí)，均打開泄壓閥以平衡系統(tǒng)壓力。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于焦?fàn)t煤氣萘含量檢測的取樣系統(tǒng)及取樣方法，所述取樣系統(tǒng)包括采樣組件、吸收組件、濕式氣體流量計(jì)和排氣組件，采樣組件包括取樣管和電加熱套，取樣管插設(shè)在煤氣總管內(nèi)，電加熱套包裹在取樣管的周側(cè)，吸收組件包括吸收瓶和恒溫箱，吸收瓶與取樣管相連，吸收瓶設(shè)在恒溫箱內(nèi)，濕式氣體流量計(jì)與吸收瓶相連，排氣組件包括采樣泵和排樣管，濕式氣體流量計(jì)經(jīng)管路并依次通過采樣泵和排樣管與煤氣總管相連。本發(fā)明將取氣后的尾氣重新排至煤氣總管內(nèi)，避免了對環(huán)境的污染。利用電加熱套加熱取樣管內(nèi)的煤氣，使其比煤氣總管內(nèi)的氣溫高5℃～10℃，利用恒溫箱使吸收瓶內(nèi)低于10℃，確保煤氣中萘含量測定的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：孫會(huì)青,何巨,周琦,齊煒,應(yīng)哲赟,王巖,常趙剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6