CN104215481B - 一种在线近红外分析预处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种在线近红外分析预处理装置及方法，属于乙烯裂解技术领域。包括沉降过滤器，过滤脱水器，油水换热器和流通检测池模块部件；沉降过滤器连接过滤器，进入二级脱水过滤装置；脱水过滤器有外壳和烧结金属过滤芯；油水换热器有回旋盘管；流通检测池模块包括恒温箱和流通池部分，恒温模块采用积木式的铝块结构，中间嵌入电伴热带伴热。本发明的优点：仪器基线稳定，噪音低；有效除去气泡、杂质、水分，分析结果重现性好；样品回收效果好，减少了环境污染；制造成本低，安装方便实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种在线近红外分析预处理装置及方法，属于乙烯裂解技术领域。
背景技术
乙烯裂解原料在线近红外分析技术特点是：分析速度快，能在几分钟的时间内提供精确的实时分析数据；性价比高，一台近红外分析仪就能同时测量几种指标；即可以离线分析亦可以在线检测。分析仪器的状态总是在一定范围内变化，这个变化范围取决于外界条件的变化（如温度）、干扰谱区分析的杂质、仪器的分析条件，都直接影响预测结果的可靠性。
近红外分析技术对温度的要求比较严格，为消除误差，校正模型都是在温差不大的状态下建立的。近红外光谱包含了C-H，O-H，N-H以及其它化学键的振动信息，而水分子在近红外谱区中也具有较强的吸收带，在近红外光谱检测过程中，水成为干扰谱区分析的杂质，在样品分析时必须除水，提高测量精度；在测量液态样品时，会有气泡、杂质吸附检测池壁，影响样品对光的吸收，带来结果偏差，这些因素必须消除才能提高测量精度。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种在线近红外分析预处理装置及方法。
一种在线近红外分析预处理装置，包括沉降过滤器，过滤脱水，油水换热和流通检测池模块等部件；
沉降过滤器连接过滤器，进入二级脱水过滤装置；
脱水过滤器有外壳和烧结金属过滤芯；
回旋盘管的形状；
流通检测池模块包括恒温箱和流通池部分，恒温模块采用积木式的铝块结构，中间嵌入电伴热带伴热。
一种在线近红外分析预处理方法，含有以下步骤；
样品由泵出口通过Φ8采样管线进入一级沉降过滤器进行过滤，除去体积比较大的颗粒、漂浮物;
在压力的作用下，样品从样品出口进入二级脱水过滤阶段，进一步的去除样品中所带的杂质、气泡，然后样品通过纤维棉的脱水作用进入到脱水过滤器的中心，从过滤器的中部大约1/4高处经过样品引出管从样品出口进入换热、恒温阶段;
从二级脱水过滤器出来的样品进入到油水换热阶段，油水换热器设计的思路是样品流动方式为上进下出，为了增加换热效率，设计为回旋盘管的形状;
最终换热器样品出口的温度在30℃-35℃左右;
最后样品进入到铝浴恒温阶段，铝浴恒温采用积木式的铝块结构，中间嵌入电伴热带伴热的方式，主要起到了对样品的恒温作用;通过恒温作用，使进入流通检测池样品温度恒定在35±2℃。
预处理系统综合技术指标：样品经过两级过滤、脱水、换热，然后进入恒温箱进行恒温，最后通过气泡除去器，进入流通检测池。
过滤精度：一级出口100μm，二级出口25μm；
脱水精度：二级脱水过滤器出口样品中水分含量＜500PPm；
换热效率：换热器出口温度为30℃--35℃；
恒温指标：进入流通池的温度恒定在35±2℃；
流量:500mL/min；
气泡含量：无。
其中，沉降过滤器，过滤脱水，油水换热和流通检测池模块是针对乙烯原料样品前处理设计的，以下将介绍这些关键部件的结构设计和工作原理。
沉降过滤器的结构如图2所示，一级沉降过滤器的主要作用：样品从采样管线进口进入沉降过滤器（因管道内样品带有悬浮物，颗粒，气泡等杂质），先进行沉降，使重的、大的颗粒物沉入底部；然后样品利用溢流作用通过沉降过滤器的滤网层，大部分悬浮物和气泡就能有效阻止；通过滤网后的样品进入过滤器中心，从过滤器的中部大约1/3高处通过样品引出管，在压力的作用下使得样品从样品出口进入二级脱水过滤阶段。
过滤脱水部件的结构如图3所示，从一级沉降过滤器出来的样品从样品进口进入二级脱水过滤阶段，先进入脱水过滤器的外壳和烧结金属过滤芯的夹层进行二次过滤，进一步的去除样品中所带的杂质、气泡；然后样品通过纤维棉的脱水作用进入到脱水过滤器的中心，从过滤器的中部大约1/4高处经过样品引出管从样品出口进入换热、恒温阶段。
油水换热部件的从二级脱水过滤器出来的样品进入到油水换热阶段，油水换热器设计的思路是样品流动方式为上进下出，并且为了增加换热效率，设计为回旋盘管的形状。最终使得换热器样品出口的温度大概在30℃-35℃左右。
流通检测池模块包括恒温箱和流通池部分。
铝浴恒温模块主要起到了对样品的恒温作用，采用积木式的铝块结构中间嵌入电伴热带伴热的方式。通过恒温作用，使进入流通检测池样品温度恒定在温差不大的环境中。
本发明的优点：
1、仪器基线稳定，噪音低。
2、有效除去气泡、杂质、水分，分析结果重现性好。
3、样品回收效果好，减少了环境污染。
4、本发明制造成本低，安装方便实用。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1乙烯原料在线分析预处理系统结构示意图；
图2一级沉降过滤器示意图;
图3二级脱水过滤器示意图;
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1、图2、图3所示，
一种在线近红外分析预处理装置的流程如图1所示，第一一级沉降过滤器1的顶端有第一阀门6、第二阀门7和第三阀门8连接；一级沉降过滤器1的底端有第四阀门10、第五阀门11连接，第三阀门8的另一端连接第一仪表9；
第二一级沉降过滤器2的阀门连接结构与第一一级沉降过滤器1相同，第二一级沉降过滤器2的阀门与第一一级沉降过滤器1的相对应的阀门的另一端连接后：第二阀门7的另一端连接第六阀门13，第五阀门11的另一端连接第七阀门12，第一阀门6的另一端连接第八阀门5；
第一二级过滤脱水器3的顶端有第九阀门17连接，第一二级过滤脱水器3的下端有第十阀门14、第十一阀门15、第十二阀门16连接；
第二二级过滤脱水器4的阀门连接结构与第一二级过滤脱水器3相同，第二二级过滤脱水器4的阀门与第一二级过滤脱水器3的系相对应的阀门的另一端连接后：第九阀门17的另一端连接第十三阀门21，第十二阀门16的另一端连接第十四阀门20和第十五阀门18，第十一阀门15的另一端连接第二仪表19和温度计后，连接油水换热器24；
油水换热器24有油阀门22、水阀门23连接；油阀门22的的另一端连接温度计49后连接入口温度传感器42和第十六阀门46，第十六阀门46的另一端连接清洗罐43，清洗罐43连接第十七阀门45；标样罐44的阀门连接结构同清洗罐43，
油水换热器24的油阀门22的另一端连接铝块36，控温系统29通过电热带47连接铝块36，铝块36连接气泡去除器30，气泡去除器30连接第十八阀门35；第十八阀门35连接检测池33和电伴热器48，电伴热器48连接吹风阀门41；
检测池33通过光纤连接红外分析仪25，检测池33连接第十八阀门35和第十九阀门32的另一端；第十九阀门32的一端连接第一透明管段28，气泡去除器30连接第二透明管段27，
第一透明管段28和第二透明管段27的另一端连接后与第二十阀门31连接，第二十阀门31的另一端连接产品罐37，产品罐37连接第二十一阀门40，
采样口阀门34连接在第二十阀门31的管道，第十九阀门32的一端连接第二十二阀门38，第二十二阀门38的另一端连接回收罐39；
第二十一阀门40、第七阀门12、第六阀门13、第十三阀门21、第十四阀门20的另一端连接低压排除管道50。
本发明的目的是为了满足在线近红外分析仪器样品测量的要求，提高测量准确度、延长仪器内部精密部件的寿命、解决样品回收等问题设计的。
一种在线近红外分析预处理方法，含有以下步骤；
样品由泵出口通过Φ8采样管线进入一级沉降过滤器进行过滤，除去体积比较大的颗粒、漂浮物。在压力的作用下，样品从样品出口进入二级脱水过滤阶段，进一步的去除样品中所带的杂质、气泡，然后样品通过纤维棉的脱水作用进入到脱水过滤器的中心，从过滤器的中部大约1/4高处经过样品引出管从样品出口进入换热、恒温阶段。从二级脱水过滤器出来的样品进入到油水换热阶段，油水换热器设计的思路是样品流动方式为上进下出，为了增加换热效率，设计为回旋盘管的形状。最终换热器样品出口的温度在30℃-35℃左右。最后样品进入到铝浴恒温阶段，铝浴恒温采用积木式的铝块结构，中间嵌入电伴热带伴热的方式，主要起到了对样品的恒温作用。通过恒温作用，使进入流通检测池样品温度恒定在35±2℃。
预处理系统综合技术指标：样品经过两级过滤、脱水、换热，然后进入恒温箱进行恒温，最后通过气泡除去器，进入流通检测池。
过滤精度：一级出口100μm，二级出口25μm；
脱水精度：二级脱水过滤器出口样品中水分含量＜500PPm；
换热效率：换热器出口温度为30℃--35℃；
恒温指标：进入流通池的温度恒定在35±2℃；
流量:500mL/min；
气泡含量：无。
以下介绍沉降过滤器，过滤脱水，油水换热和流通检测池模块的结构设计和工作原理。
沉降过滤器的结构如图2所示，一级沉降过滤器的主要作用：样品从采样管线进口进入沉降过滤器（因管道内样品带有悬浮物，颗粒，气泡等杂质），先进行沉降，使重的、大的颗粒物沉入底部；然后样品利用溢流作用通过沉降过滤器的滤网层，大部分悬浮物和气泡就能有效阻止；通过滤网后的样品进入过滤器中心，从过滤器的中部大约1/3高处通过样品引出管，在压力的作用下使得样品从样品出口进入二级脱水过滤阶段。
过滤脱水部件的结构如图3所示，从一级沉降过滤器出来的样品从样品进口进入二级脱水过滤阶段，先进入脱水过滤器的外壳和烧结金属过滤芯的夹层进行二次过滤，进一步的去除样品中所带的杂质、气泡；然后样品通过纤维棉的脱水作用进入到脱水过滤器的中心，从过滤器的中部大约1/4高处经过样品引出管从样品出口进入换热、恒温阶段。
油水换热部件的从二级脱水过滤器出来的样品进入到油水换热阶段，油水换热器设计的思路是样品流动方式为上进下出，并且为了增加换热效率，设计为回旋盘管的形状。最终使得换热器样品出口的温度大概在30℃-35℃左右。
流通检测池模块包括恒温箱和流通池部分。
铝浴恒温模块主要起到了对样品的恒温作用，采用积木式的铝块结构中间嵌入电伴热带伴热的方式。通过恒温作用，使进入流通检测池样品温度恒定在温差不大的环境中。
一种在线近红外分析预处理装置，具体涉及石脑油在线近红外分析预处理系统装置。它包括沉降过滤器，过滤脱水，油水换热和流通检测池模块等部件。其目的是满足在线近红外分析仪器样品测量的要求，提高测量准确度、延长仪器内部精密部件的寿命等问题设计的。
样品进入沉降过滤器，先进行沉降，然后通过溢流作用通过沉降过滤器的滤网层，去除大部分悬浮物、颗粒和气泡等杂质，通过滤网后的样品进入过滤器中心，从过滤器的中部大约1/3高处通过样品引出管，在压力的作用下使得样品从样品出口进入二级脱水过滤阶段。
样品先进入脱水过滤器的外壳和烧结金属过滤芯的夹层进行二次过滤，去除所带的杂质、气泡，然后通过纤维棉的脱水作用进入到脱水过滤器的中心，从过滤器的中部大约1/4高处经过样品引出管从样品出口进入换热、恒温阶段。
样品流动方式为上进下出，并设计为回旋盘管的形状，增加换热效率，使换热器样品出口的温度在30℃-35℃之间。
流通检测池模块包括恒温箱和流通池部分。其特征在于：恒温模块采用积木式的铝块结构，中间嵌入电伴热带伴热的方式，主要起到了对样品的恒温作用，使进入流通检测池样品温度恒定在35±2℃。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种在线近红外分析预处理装置，其特征在于包括沉降过滤器，二级脱水过滤装置，油水换热器和流通检测池模块部件；
所述沉降过滤器与所述二级脱水过滤装置连接；所述沉降过滤器包括第一一级沉降过滤器和第二一级沉降过滤器，其中，所述第一一级沉降过滤器的顶端有第一阀门、第二阀门和第三阀门连接；所述第一一级沉降过滤器的底端有第四阀门、第五阀门连接，第三阀门的另一端连接第一仪表；所述第二一级沉降过滤器的阀门连接结构与第一一级沉降过滤器相同，所述第二一级沉降过滤器的阀门与所述第一一级沉降过滤器的相对应的阀门的另一端连接后：第二阀门的另一端连接第六阀门，第五阀门的另一端连接第七阀门，第一阀门的另一端连接第八阀门；
所述二级脱水过滤装置有外壳和烧结金属过滤芯；所述二级脱水过滤装置包括第一二级脱水过滤器和第二二级脱水过滤器，其中，所述第一二级脱水过滤器的顶端有第九阀门连接，所述第一二级脱水过滤器的下端有第十阀门、第十一阀门、第十二阀门连接；所述第二二级脱水过滤器的阀门连接结构与第一二级脱水过滤器相同，所述第二二级脱水过滤器的阀门与所述第一二级脱水过滤器的系相对应的阀门的另一端连接后：第九阀门的另一端连接第十三阀门，第十二阀门的另一端连接第十四阀门和第十五阀门，第十一阀门的另一端连接第二仪表和温度计后连接油水换热器；
所述油水换热器有回旋盘管；所述油水换热器有油阀门的第一端、水阀门连接；油阀门的的第二端连接温度计后连接入口温度传感器和第十六阀门，第十六阀门的另一端连接清洗罐，清洗罐连接第十七阀门；标样罐的阀门连接结构同清洗罐，
所述油水换热器的油阀门的第三端连接铝块，控温系统通过电热带连接铝块，铝块连接气泡去除器，气泡去除器连接第十八阀门；第十八阀门连接检测池和电伴热器，电伴热器连接吹风阀门；
所述流通检测池模块包括恒温箱和流通池部分，恒温模块采用积木式的铝块结构，中间嵌入电伴热带伴热；
检测池通过光纤连接红外分析仪，检测池连接第十八阀门和第十九阀门的第一端；第十九阀门的第二端连接第一透明管段，气泡去除器连接第二透明管段，第一透明管段和第二透明管段的另一端连接后与第二十阀门连接，第二十阀门的另一端连接产品罐，产品罐连接第二十一阀门，采样口阀门连接在第二十阀门的管道，第十九阀门的第三端连接第二十二阀门，第二十二阀门的另一端连接回收罐；第二十一阀门、第七阀门、第六阀门、第十三阀门、第十四阀门的另一端连接低压排除管道。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |