CN103900859B - 一种异氰酸酯生产中有毒气体的取样装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异氰酸酯生产中有毒气体的取样设备及方法。该气体取样设备包括一第一管道、一取样装置和一转换装置；该第一管道的入口和出口分别设置一第一阀门和一第二阀门，该第一管道上还设有一第一压力检测装置；其中，该转换装置的入口通过一第二管道与该第一管道连接；该转换装置的第一出口依次通过一第三管道、一第一快速接头、该取样装置的入口阀与该取样装置连接；该转换装置的第二出口与一第四管道的入口连接，该第四管道的出口还设置一第三阀门；该取样装置的出口阀依次通过一第二快速接头、一第五管道与该第四管道连接，该第五管道上还设置一第二压力检测装置。使用该气体取样设备，取样安全，置换充足，气体不易泄漏。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种异氰酸酯生产中有毒气体的取样装置及方法。
背景技术
在化工生产中，需要从反应器内获取工艺介质或催化剂的样品进行分析来判断反应进行的程度，或者催化剂的性能，或者其它技术信息以进行过程控制或产品、副产品的质量控制。特别是对化工生产中的有毒气体进行取样和分析，必须考虑安全性。
异氰酸酯是重要的有机合成的中间体，大多由胺光气化法生产制造。胺光气化法多采用液相法，即将原料溶于溶剂中，反应在溶液中进行。反应产物为异氰酸酯、氯化氢及其它副产物。为了更好地控制产品或副产品质量并保证工艺过程的安全性，需要在不同的环节进行取样。取样系统的设计要保证样品的代表性和取样的安全性。异氰酸酯生产过程中的一氧化碳、氯气、氯化氢和光气均属于有毒气体，如有泄漏，会给操作人员带来极大的伤害。
现有的气体取样装置一方面取样时连接费时，另一方面在置换和取样过程容易泄漏，另外尾气大都没有进入正式的处理系统，存在着尾气逸出的风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于为了克服现有的气体取样过程中置换不足，取样时连接费时，采样过程中气体容易泄漏或尾气处理不完善带来的偏差和隐患的缺陷，提供了一种气体取样设备、气体取样系统及其使用方法。使用本发明的气体取样设备，可保证样品的代表性和取样的安全性，置换充足，气体不易泄漏。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
本发明提供了一种气体取样设备，其包括一第一管道、一取样装置和一转换装置；
该第一管道的入口和出口分别设置一第一阀门和一第二阀门，该第一管道上还设有一第一压力检测装置；该取样装置包括一入口阀和一出口阀；该转换装置包括一入口、一第一出口和一第二出口；
其中，该转换装置的入口通过一第二管道与该第一管道连接；该转换装置的第一出口依次通过一第三管道、一第一快速接头、该取样装置的入口阀与该取样装置连接；
该转换装置的第二出口与一第四管道的入口连接，该第四管道的出口还设置一第三阀门；
该取样装置的出口阀依次通过一第二快速接头、一第五管道与该第四管道连接，该第五管道上还设置一第二压力检测装置。
其中，所述的气体取样设备还包括一用于固定取样装置的固定装置。
其中，所述的第一快速接头和第二快速接头均为常规的快速接头，该快速接头具有自锁阀的功能，当接头脱开时不会导致气体泄漏，所以节省了氮气吹扫置换系统。
其中，所述的取样装置较佳地为取样瓶。
其中，所述的转换装置较佳地为三位一体开关。
其中，所述的压力检测装置较佳地为压力表。
其中，所述的第一阀门、第二阀门和第三阀门中的一个或多个较佳地为截止阀。
其中，所述的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道中的一个或多个较佳地为不锈钢316L钢管。
其中，所述的第一阀门、第二阀门、第三阀门、出口阀和入口阀中的一个或多个较佳地采用不锈钢316L。
本发明还提供了一种气体取样系统，其包括一生产工艺系统、一尾气处理系统和如上所述的气体取样设备，该生产工艺系统通过所述第一阀门与所述第一管道连接，该尾气处理系统通过所述第二阀门与所述第一管道连接，该尾气处理系统通过所述第三阀门与所述第四管道连接。
其中，所述的尾气处理系统较佳地为包括一第一入口和一第二入口，该尾气处理系统通过该第一入口经所述第二阀门与所述第一管道连接，该尾气处理系统通过该第二入口经所述第三阀门与所述第四管道连接。
本发明还提供了一种气体取样方法，其使用如上所述的气体取样系统，包括如下步骤：
（1）打开第一阀门，将生产工艺系统的气体引入第一管道，关闭第一阀门；打开第二阀门，泄压，然后关闭第二阀门，打开第一阀门；
（2）打开入口阀和出口阀，打开转换装置使第一管道、第二管道、第三管道连通，当第二压力检测装置压力与生产工艺系统的压力相同时，关闭转换装置；打开第三阀门泄压，然后关闭第三阀门；
（3）关闭出口阀，打开转换装置使第一管道、第二管道、第三管道连通，当第一压力检测装置压力升至生产工艺系统的压力时，关闭转换装置，关闭入口阀，即可。
其中，本发明的气体取样方法在步骤（3）之前还可多次重复步骤（2），较佳地为重复步骤（2）2~3次。
其中，本发明的气体取样方法在步骤（3）之后还可进行如下后处理：关闭第一阀门，打开第二阀门，打开转换装置使第一管道、第二管道与第四管道连通，泄压至第一压力检测装置和第二压力检测装置均显示为常压，关闭转换装置，关闭第二阀门，即可。
在使用该气体取样系统之前，所有的阀门均处于关闭状态。
本发明的设备不仅适用于作为异氰酸酯生产中有毒气体的取样，并且还可作为适用于满足其他物质生产工艺条件的取样装置。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：使用本发明的气体取样设备，可保证样品的代表性和取样的安全性，置换充足，气体不易泄露。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的取样设备结构图。
图2为本发明一较佳实施例的取样系统结构图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
一种气体取样设备，如图1所示。该气体取样设备包括第一管道1、取样瓶2、三位一体开关3和固定取样瓶2用的固定装置25；
该第一管道1的入口和出口分别设置第一阀门11和第二阀门12，该第一管道1上还设有第一压力表13；该取样瓶2包括入口阀21和出口阀22；该三位一体开关3包括入口、第一出口和第二出口（图中未画出）；
其中，该三位一体开关3的入口通过第二管道4与该第一管道1连接；该三位一体开关3的第一出口依次通过第三管道5、第一快速接头23、该取样装置的入口阀21与该取样装置2连接；
该三位一体开关3的第二出口与第四管道6的入口连接，该第四管道6的出口还设置第三阀门61；
该取样瓶2的出口阀22依次通过第二快速接头24、第五管道7与该第四管道6连接，该第五管道7上还设置第二压力检测装置71。
实施例2
一种气体取样系统，如图2所示。该气体取样系统包括生产工艺系统8、尾气处理系统9和如上所述的气体取样设备，该生产工艺系统8通过所述第一阀门11与所述第一管道1连接，该尾气处理系统9包括第一入口和第二入口（图中未画出），该尾气处理系统9通过该第一入口经所述第二阀门12与所述第一管道1连接，该尾气处理系统9通过该第二入口经所述第三阀门61与所述第四管道6连接。
实施例3
使用如实施例2中所述的气体取样系统进行取样，其包括如下步骤：
（1）打开第一阀门11，将生产工艺系统8的气体引入第一管道1，关闭第一阀门11；打开第二阀门12，泄压，然后关闭第二阀门12，打开第一阀门11。
（2）打开入口阀21和出口阀22，打开三位一体开关3使第一管道1、第二管道4、第三管道5连通，当第二压力表71压力与生产工艺系统8的压力相同时，关闭三位一体开关3，打开第三阀门61泄压，然后关闭第三阀门61；
（3）重复操作第（2）步3次；
（4）关闭出口阀22，打开三位一体开关3使第一管道1、第二管道4与第三管道5连通，当第一压力表13压力升至生产工艺系统8的压力时，关闭三位一体开关3，关闭入口阀21；
（5）关闭第一阀门11，打开第二阀门12，打开三位一体开关3使第一管道1、第二管道4、第四管道6连通，泄压至第一压力表13和第二压力表71均显示为常压，关闭三位一体开关3，关闭第二阀门12；
（6）脱开取样瓶2的第一快速接头23和第二快速接头24，打开固定装置25，取下取样瓶2。
Claims (12)
1.一种气体取样方法，其特征在于，其使用气体取样系统，包括如下步骤：
(1)打开第一阀门，将生产工艺系统的气体引入第一管道，关闭第一阀门；打开第二阀门，泄压，然后关闭第二阀门，打开第一阀门；
(2)打开入口阀和出口阀，打开转换装置使第一管道、第二管道、第三管道连通，当第二压力检测装置压力与生产工艺系统的压力相同时，关闭转换装置；打开第三阀门泄压，然后关闭第三阀门；
(3)关闭出口阀，打开转换装置使第一管道、第二管道、第三管道连通，当第一压力检测装置压力升至生产工艺系统的压力时，关闭转换装置，关闭入口阀，即可；
所述的气体取样系统包括一生产工艺系统、一尾气处理系统和一气体取样设备，
所述的气体取样设备包括一第一管道、一取样装置和一转换装置；
该第一管道的入口和出口分别设置一第一阀门和一第二阀门，该第一管道上还设有一第一压力检测装置；该取样装置包括一入口阀和一出口阀；该转换装置包括一入口、一第一出口和一第二出口；
其中，该转换装置的入口通过一第二管道与该第一管道连接；该转换装置的第一出口依次通过一第三管道、一第一快速接头、该取样装置的入口阀与该取样装置连接；
该转换装置的第二出口与一第四管道的入口连接，该第四管道的出口还设置一第三阀门；
该取样装置的出口阀依次通过一第二快速接头、一第五管道与该第四管道连接，该第五管道上还设置一第二压力检测装置；
该生产工艺系统通过所述第一阀门与所述第一管道连接，该尾气处理系统通过所述第二阀门与所述第一管道连接，该尾气处理系统通过所述第三阀门与所述第四管道连接。
2.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的气体取样设备包括一用于固定取样装置的固定装置。
3.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的取样装置为取样瓶。
4.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的转换装置为三位一体开关。
5.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的压力检测装置为压力表。
6.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的第一阀门、第二阀门和第三阀门中的一个或多个为截止阀。
7.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道中的一个或多个为不锈钢316L钢管。
8.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的第一阀门、第二阀门、第三阀门、出口阀和入口阀中的一个或多个采用不锈钢316L。
9.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的尾气处理系统包括一第一入口和一第二入口，该尾气处理系统通过该第一入口经所述第二阀门与所述第一管道连接，该尾气处理系统通过该第二入口经所述第三阀门与所述第四管道连接。
10.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，在所述的步骤(3)之前多次重复步骤(2)。
11.如权利要求10所述的气体取样方法，其特征在于，所述的重复步骤(2)的次数为2～3次。
12.如权利要求1所述的气体取样方法，其特征在于，所述的步骤(3)之后还进行如下后处理：关闭第一阀门，打开第二阀门，打开转换装置使第一管道、第二管道与第四管道连通，泄压至第一压力检测装置和第二压力检测装置均显示为常压，关闭转换装置，关闭第二阀门，即可。
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