CN104569092A - 一种用于检测高炉煤气含氯量的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于检测高炉煤气含氯量的方法及其装置，所述方法包括：从所述高炉煤气中提取定量的待测煤气，记录所述待测煤气的体积V；将所述待测煤气与碱液混合生成待测溶液；测量所述待测溶液中氯离子的浓度C；将所述浓度C除以所述体积V获得所述含氯量，其中，所述含氯量是单位体积的所述高炉煤气中氯离子的浓度。本发明准确表征经干法除尘系统后的煤气氯含量，克服了现有技术中实际含氯量无法得到准确监控的缺点，而造成的煤气管道低压段管壁腐蚀、热风管道破裂及热风炉炉壳破裂等问题。

Description

一种用于检测高炉煤气含氯量的方法及其装置

技术领域

本发明属于检测技术领域，特别涉及一种用于检测高炉煤气含氯量的方法及其装置。

背景技术

高炉煤气干法除尘系统在国内炼铁行业的成熟应用，大大提高了高炉煤气和粉尘的回收利用率，然而，高炉煤气干法除尘系统中，现有的煤气氯含量监测只是对气相中氯化氢含量进行测量，而实际煤气中还有氯化铵等氯化物，因此现有的煤气氯含量检测手段并不能准确表征高炉煤气中实际含氯量，进而使得高炉煤气中实际含氯量无法得到准确监控，最终造成了高炉煤气干法除尘系统中煤气管道低压段管壁腐蚀、热风管道破裂及热风炉炉壳破裂等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于检测高炉煤气含氯量的方法及其装置，该方法及装置应用于高炉煤气，准确测量了干法除尘系统中煤气氯含量，克服了现有技术中因实际含氯量无法得到准确监控，而造成的煤气管道低压段管壁腐蚀、热风管道破裂及热风炉炉壳破裂等问题。

为解决上述技术问题，依据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于检测高炉煤气含氯量的方法，应用于高炉煤气，所述方法包括：从所述高炉煤气中提取一份量的待测煤气，记录所述待测煤气的体积V；将所述待测煤气与碱液混合生成待测溶液；测量所述待测溶液中氯离子的浓度C；将所述浓度C除以所述体积V获得所述含氯量，其中，所述含氯量是单位体积的所述高炉煤气中氯离子的浓度。

可选的，所述将待测煤气与碱液混合生成待测溶液中，所述碱液是氢氧化钡溶液。

可选的，所述测量待测溶液中氯离子的浓度C包括：将所述待测溶液静置直到所述待测溶液的上层溶液呈清澈状；提取已呈清澈状的所述上层溶液，并对所述上层溶液进行搅拌；对搅拌后的所述上层溶液进行检测，获得所述待测溶液中氯离子的浓度C。

可选的，所述对搅拌后的所述上层溶液进行检测包括：取一氯离子选择性电极插入搅拌后的所述上层溶液；取一双液接甘汞电极插入搅拌后的所述上层溶液；将所述氯离子选择性电极与所述双液接甘汞电极分别与等离子计连接，以测量所述上层溶液。

又一方面，本发明还提供了一种用于检测高炉煤气含氯量的装置，应用于高炉煤气，所述装置包括：集气罐，与高炉煤气支管连接，以收集待测煤气；喷碱装置，设置在所述集气灌的顶部，以喷出碱液至所述集气罐中与所述待测煤气混合生成待测溶液；测试罐，与所述集气罐相通，使得所述待测溶液从所述集气罐中流入至所述测试罐中；浓度检测装置，与所述测试罐连接，以测量所述待测溶液中氯离子的浓度。

可选的，还包括：流量计，设置在所述集气罐与所述高炉煤气支管之间，以测量所收集的所述待测煤气的体积。

可选的，还包括：压力表，设置在所述集气罐的顶部，以检测所述集气罐中的压力数值。

可选的，还包括：排空管，设置在所述集气罐的顶部，以排放所述集气罐中的煤气。

可选的，所述浓度检测装置包括：等离子计；氯离子选择性电极，一端与插入所述测试罐中，另一端与所述等离子计的正极连接；双液接甘汞电极，一端与插入所述测试罐中，另一端与所述等离子计的负极连接。

可选的，还包括：第一切断阀，设置在所述流量计与所述高炉煤气支管之间；和/或，第二切断阀，设置在所述集气罐与所述测试罐之间；和/或，第三切断阀，设置在所述排空管与所述集气罐之间。

本发明公开了一种用于检测高炉煤气含氯量的方法及其装置，将该方法应用于高炉煤气，使得所测量的煤气含氯量至少包含了气相含氯量、粉尘含氯量，克服了现有的煤气氯含量监测只是对气相中氯化氢含量进行测量，因此并不能准确表征高炉煤气中实际含氯量，进而使得高炉煤气中实际含氯量无法得到准确监控，最终造成了高炉煤气干法除尘系统中煤气管道低压段管壁腐蚀、热风管道破裂及热风炉炉壳破裂等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于检测含氯量的方法的工艺流程示意图；以及

图2为图1提供的用于检测高炉煤气含氯量的方法的又一流程示意图；以及

图3为图1提供的用于检测高炉煤气含氯量的方法的再一流程示意图；以及

图4为本发明实施例提供的用于检测高炉煤气含氯量的装置的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。

本发明实施例提供的一种用于检测高炉煤气含氯量的方法及其装置，其中，将该方法及装置应用于高炉煤气，实现了准确测量干法除尘系统中煤气氯含量，克服了现有技术中因实际含氯量无法得到准确监控，而造成的煤气管道低压段管壁腐蚀、热风管道破裂及热风炉炉壳破裂等问题。

具体而言，请参阅图1，本发明实施例提供的一种用于检测高炉煤气含氯量的方法，包括以下步骤：

步骤100：从所述高炉煤气中提取一份量的待测煤气，记录所述待测煤气的体积V；

其中，该步骤100中的待测煤气所测量的煤气含氯量，至少包含了气相含氯量、粉尘含氯量，换句话说，待测煤气中包含了氯化氢、氯化铵等氯化物，以使得本步骤100所针对的待测煤气能够准确反应出高炉煤气中实际含氯量，本步骤100中体积V的单位可以是立方米(m³)。

步骤200：将所述待测煤气与碱液混合生成待测溶液；

其中，该步骤200作为待测溶液的生成步骤，用于生成由待测煤气与碱液混合生成的待测溶液，以通过检测待测溶液中含氯量来表征待测煤气的含氯量，且本步骤200中碱液可以是氢氧化钡溶液，以排除含硫物质对氯离子检测精度的影响。

步骤300：测量所述待测溶液中氯离子的浓度C；

其中，该步骤300用于测量待测溶液中氯离子的浓度C，请参阅图2，具体包括如下此步骤：步骤301，将所述待测溶液静置直到所述待测溶液的上层溶液呈清澈状；步骤302，提取已呈清澈状的所述上层溶液，并对所述上层溶液进行搅拌；步骤303，对搅拌后的所述上层溶液进行检测，获得所述待测溶液中氯离子的浓度C，该浓度C的单位可以是g/mL。

需要说明的是，上述步骤303中，对搅拌后的所述上层溶液进行检测，请参阅图3，可按照如下方法进行检测:303a，取一氯离子选择性电极插入搅拌后的所述上层溶液；303b，取一双液接甘汞电极插入搅拌后的所述上层溶液；303c，将所述氯离子选择性电极与所述双液接甘汞电极分别与等离子计连接，以测量所述上层溶液。

步骤400：将所述浓度C除以所述体积V获得所述含氯量，其中，所述含氯量是单位体积的所述高炉煤气中氯离子的浓度。

下面，为对本发明作进一步详细说明，以支持本发明所要解决的技术问题，本发明实施例还提供了一种用于检测含氯量的装置，请参阅图4，该装置包括：集气罐1，喷碱装置2，测试罐3及浓度检测装置。

其中，集气罐1与高炉煤气支管连接，使得待测煤气从高炉煤气支管进入集气罐1中暂时存储。喷碱装置2可设置在集气灌的顶部，且喷碱装置2中装有碱液，以从喷碱装置2中喷出碱液至集气罐1中与待测煤气混合生成待测溶液。测试罐3与集气罐1相通，使得待测煤气与碱液混合生成待测溶液后，且预先将集气罐1中的待测溶液静置处理，待集气罐1中的待测溶液上部呈清澈状时，将此清澈状溶液由集气罐1输送至测试罐3中进行检测。

需要说明的是，待测煤气所测量的煤气含氯量，至少包含了气相含氯量、粉尘含氯量，换句话说，待测煤气中包含了氯化氢、氯化铵等氯化物，使得本装置所针对的待测煤气能够准确反应出高炉煤气中实际含氯量。且喷碱装置2中的碱液可以是氢氧化钡溶液，以排除含硫物质对氯离子检测精度的影响。

本装置中，还包括：流量计4、压力表5及排空管6。其中，流量计4设置在集气罐1与高炉煤气支管之间，以测量所收集的待测煤气的体积V；压力表5设置在集气罐1的顶部，以检测所述集气罐中的压力数值；排空管6设置在集气罐1的顶部，以排放集气罐中剩余的煤气。

本装置中，浓度检测装置至少包括：等离子计7，氯离子选择性电极8，双液接甘汞电极9。其中，氯离子选择性电极8的一端与插入测试罐1中，另一端与等离子计7的正极连接；双液接甘汞电极9的一端与插入所述测试罐中，另一端与所述等离子计的负极连接。实际作业过程中，可在测试罐3中预先标记一高度，待测试罐3内的液面高度超过事先设定的高度以后，停止上层溶液的排入，此时通过等离子计7，氯离子选择性电极8机双液接甘汞电极9对测试罐3内的溶液进行检测，以获得待测溶液中氯离子的浓度C，最终通过将该浓度C除以待测煤气的体积V，以得出单位体积煤气中氯离子的浓度，以实现含氯量的测量。

需要说明的是，本装置还可以包括：电磁搅拌器13。该电磁搅拌器13设置在测试罐3的底部，以对测试罐3内的待测溶液进行搅拌，使得搅拌后的待测溶液中氯离子均匀分布在测试罐3内，实现等离子计7的准确测量。

同时，本装置还可以包括：第一切断阀10、第二切断阀11、第三切断阀12。其中，第一切断阀10设置在流量计4与高炉煤气支管之间；第二切断阀11设置在集气罐1与测试罐3之间；第三切断阀12设置在排空管6与集气罐1之间。本装置通过第一切断阀10、第二切断阀11、第三切断阀12对装置内气体/液体的流通与否进行合理控制，便于含氯量的顺利检测。

本发明提供的一种用于检测高炉煤气含氯量的方法及其装置，其有益效果如下所述：

①、本发明中的待测煤气中包含了氯化氢、氯化铵等氯化物，使得所测量的煤气含氯量至少包含了气相含氯量、粉尘含氯量，克服了现有的煤气氯含量监测只是对气相中氯化氢含量进行测量，因此并不能准确表征高炉煤气中实际含氯量，进而使得高炉煤气中实际含氯量无法得到准确监控，最终造成了高炉煤气干法除尘系统中煤气管道低压段管壁腐蚀、热风管道破裂及热风炉炉壳破裂等问题；

②、本发明中选过选用氢氧化钡作为混合碱液，排除了含硫物质对待测溶液中氯离子检测精度的影响，具有准确度高的特点；

③、本发明中通过在集气罐1的顶部设置压力表5，以检测集气罐1中的压力数值，使得当压力表5所测量的集气罐1中压力稳定后，关闭第一切断阀10，并记录流量计4所显示的气体体积，以达到准确测量的目的；

④、本发明中通过在测试罐3的底部设置电磁搅拌器13，以对测试罐3内的待测溶液进行搅拌，使得搅拌后的待测溶液中氯离子均匀分布在测试罐3内，实现等离子计7的准确测量。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于检测高炉煤气含氯量的方法，其特征在于，所述方法包括：

从所述高炉煤气中提取定量的待测煤气，记录所述待测煤气的体积V，其中，所述体积V的单位是立方米；

将所述待测煤气与碱液混合生成待测溶液；

测量所述待测溶液中氯离子的浓度C，其中，所述浓度C的单位是g/mL；

将所述浓度C除以所述体积V获得所述含氯量，其中，所述含氯量是单位体积的所述高炉煤气中氯离子的浓度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述将待测煤气与碱液混合生成待测溶液中，所述碱液是氢氧化钡溶液。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量待测溶液中氯离子的浓度C包括：

将所述待测溶液静置直到所述待测溶液的上层溶液呈清澈状；

提取已呈清澈状的所述上层溶液，并对所述上层溶液进行搅拌；

对搅拌后的所述上层溶液进行检测，获得所述待测溶液中氯离子的浓度C。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对搅拌后的所述上层溶液进行检测包括：

取一氯离子选择性电极插入搅拌后的所述上层溶液；

取一双液接甘汞电极插入搅拌后的所述上层溶液；

将所述氯离子选择性电极与所述双液接甘汞电极分别与等离子计连接，以测量所述上层溶液。

5.一种用于检测高炉煤气含氯量的装置，其特征在于，所述装置包括：

集气罐，与高炉煤气支管连接，以收集待测煤气；

喷碱装置，设置在所述集气灌的顶部，以喷出碱液至所述集气罐中与所述待测煤气混合生成待测溶液；

测试罐，与所述集气罐相通，使得所述待测溶液从所述集气罐中流入至所述测试罐中；

浓度检测装置，与所述测试罐连接，以测量所述待测溶液中氯离子的浓度。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

流量计，设置在所述集气罐与所述高炉煤气支管之间，以测量所收集的所述待测煤气的体积。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

压力表，设置在所述集气罐的顶部，以检测所述集气罐中的压力数值。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

排空管，设置在所述集气罐的顶部，以排放所述集气罐中的煤气。

9.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述浓度检测装置包括：

等离子计；

氯离子选择性电极，一端与插入所述测试罐中，另一端与所述等离子计的正极连接；

双液接甘汞电极，一端与插入所述测试罐中，另一端与所述等离子计的负极连接。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

第一切断阀，设置在所述流量计与所述高炉煤气支管之间；

和/或，

第二切断阀，设置在所述集气罐与所述测试罐之间；

和/或，

第三切断阀，设置在所述排空管与所述集气罐之间。