CN107525735B - 一种监测煤气中氯含量的方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种监测煤气中氯含量的方法及其系统，所述方法包括：获得一煤气流体，将所述煤气通入一封闭空间内，获得所述封闭空间内煤气的压力P1；获得一氧气源流体，将所述氧气源通入所述封闭空间内，与所述煤气充分混合，得到混合气体，获得所述混合气体的压力P2；检测所述混合气体中的氯含量，获得混合气体中的氯含量C0；根据煤气压力、混合气体压力及混合气体中的氯含量，得到所述煤气中氯含量C为：C＝(P2*C0)/P1。本发明所述方法可以对煤气中氯化氢含量进行准确测量，步骤简单，操作方便，能指导现场人员实时跟踪煤气中氯含量变化，进而及时采取相应调整。

Description

一种监测煤气中氯含量的方法及其系统
技术领域
本发明属于气体检测技术领域，尤其涉及一种监测煤气中氯含量的方法及其系统。
背景技术
高炉煤气干法除尘主要是指煤气净化及煤气回收系统，它具有显著地节能、节水、节电、占地面积小和环保(减少污水污泥排放)等多重效益。为响应国家节能环保政策要求，国内各大、中、小型高炉已广泛采用高炉煤气干法除尘工艺。
但在生产实践中发现，由于该工艺不能有效去除高炉煤气中所含的HCl及其他酸性气体，造成后续煤气管道及其附属设备出现腐蚀失效问题，腐蚀问题已成为高炉煤气干法除尘技术推广和应用中的主要矛盾，研究和解决高炉煤气干法除尘氯腐蚀问题具有普遍意义。
烧结矿喷洒氯化钙增强其低温还原粉化性能，也在一定程度上使高炉入炉氯负荷升高，导致高炉煤气中氯含量增加。
喷碱脱氯塔的投用在很大程度上，脱除了高炉煤气中HCl等酸性腐蚀气体，减缓了酸性腐蚀气体对后续煤气管道及其附属设备的腐蚀问题。
然而目前用于检测煤气中氯含量的系统和方法多采用化学吸收法，测量时不仅需要吸收瓶，还需准备湿式气体流量计，后续需要利用化学滴定，通过检测碱液中氯含量折算煤气中氯化氢含量，工作复杂，耗时耗力，不利于现场定期或实时监测煤气中氯含量变化。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种监测煤气中氯含量的方法及其系统，所述方法可以对煤气中氯化氢含量进行准确测量，步骤简单，操作方便，能指导现场人员实时跟踪煤气中氯含量变化，进而及时采取相应调整。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种监测煤气中氯含量的方法，所述方法包括：
获得一煤气流体，将所述煤气通入一封闭空间内，获得所述封闭空间内煤气的压力P1；
获得一氧气源流体，将所述氧气源通入所述封闭空间内，与所述煤气充分混合，得到混合气体，获得所述混合气体的压力P2；
检测所述混合气体中的氯含量，获得混合气体中的氯含量C0；
根据煤气压力、混合气体压力及混合气体中的氯含量，得到所述煤气中氯含量C为：C＝(P2*C0)/P1。
作为进一步的优选，所述煤气来自喷碱塔后或TRT(高炉煤气余压透平发电装置)后的煤气。
作为进一步的优选，所述氧气源选自空气或氧气。
作为进一步的优选，所述混合气体压力与煤气压力比为：P2/P1＝1.2～1.5。
作为进一步的优选，所述方法还包括：当检测下一次煤气中的氯含量时，将所述封闭空间内的混合气体排空。
一种监测煤气中氯含量的系统，所述系统包括：
气体混合装置，所述气体混合装置具有煤气入口及氧气源入口；
压力测量装置，与所述气体混合装置连接，用于测量进入气体混合装置内气体的压力；
氯化氢检测装置，与所述气体混合装置连接，用于检测进入气体混合装置内气体的氯含量。
作为进一步的优选，所述煤气入口与喷碱塔或TRT的煤气出口通过气体管路连接。
作为进一步的优选，所述喷碱塔或TRT的煤气出口与所述气体混合装置的煤气入口之间的气体管路上设置有气体开闭装置，用于控制通入到所述气体混合装置中煤气的量。
作为进一步的优选，所述气体开闭装置选自球阀和截止阀。
作为进一步的优选，所述系统还包括气泵，所述气泵与所述氧气源入口通过气体管路连接，用于向所述气体混合装置中提供氧气源。
本发明的有益效果是：本发明将煤气通入封闭空间内，获得所述气体混合装置内煤气的压力P1；将氧气源通入所述封闭空间内，与所述煤气充分混合，得到混合气体，获得所述气体混合装置内混合气体的压力P2；检测所述混合气体中的氯含量，获得混合气体中的氯含量C0；从而根据公式C＝(P2*C0)/P1，可计算得到所述煤气中氯含量C。本发明方法可以对煤气中氯化氢含量进行准确测量，步骤简单，操作方便，能指导现场人员实时跟踪煤气中氯含量变化，进而及时采取相应调整。
附图说明
图1为本发明实施例1监测煤气中氯含量的系统的结构示意图。
图2为本发明实施例2监测煤气中氯含量的系统的结构示意图。
附图中标记的说明如下：1-氯化氢检测仪；2-配气包；3-压力表；4-气泵；5-开闭阀；6-喷碱塔或TRT。
具体实施方式
本发明通过提供一种监测煤气中氯含量的方法及其系统，解决了现有检测煤气氯含量的系统中装置及步骤复杂、耗时耗力，不利于现场定期或实时监测煤气中氯含量变化的缺陷。
为了解决上述缺陷，本发明实施例的主要思路是：
本发明实施例监测煤气中氯含量的方法，所述方法包括：
获得一煤气流体，将所述煤气通入一封闭空间内，获得所述封闭空间内煤气的压力P1；
获得一氧气源流体，将所述氧气源通入所述封闭空间内，与所述煤气充分混合，得到混合气体，获得所述混合气体的压力P2；
检测所述混合气体中的氯含量，获得混合气体中的氯含量C0；
根据煤气压力、混合气体压力及混合气体中的氯含量，得到所述煤气中氯含量C为：C＝(P2*C0)/P1。
本发明实施例监测煤气中氯含量的系统，所述系统包括：
气体混合装置，所述气体混合装置具有煤气入口及氧气源入口；
压力测量装置，与所述气体混合装置连接，用于测量进入气体混合装置内气体的压力；
氯化氢检测装置，与所述气体混合装置连接，用于检测进入气体混合装置内气体的氯含量。
所述气体混合装置可选自配气包等设备，配气包材质可选自不锈钢的，容积适当，能够使煤气和氧气源充分混匀。
所述压力测量装置能够准确显示与其连接的气体混合装置内气体的压力，压力数值方便读取，可选用压力表等设备。
所述氯化氢检测装置可选自氯化氢检测仪等设备，氯化氢检测仪为便携式设备，传感器精度和分辨率要高，测量量程要宽。氯化氢检测仪用于检测氯化氢气体的浓度，它可以根据不同环境选择匹配不同的参数，采用电化学方法，其电化学原理是利用气体传感器来检测环境中存在的氯化氢气体，通过电流信号转化成可读数据并可进行输出或编辑。而电化学传感器内部的对电极上发生耗氧的还原反应，需要电解液中有氧气参与反应，因此检测时需要氧气源。
本发明实施例能真实便捷准确地监测煤气中氯含量，工作简单，省时省力，当场得到检测结果，能够满足诸多气氛氯化氢检测要求，指导现场人员实时跟踪煤气中氯含量变化，进而及时采取相应调整。
为了更加清晰地理解本发明的目的、技术方案及优点，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体例子所涉及的具体数据仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
图1为本发明实施例1监测煤气中氯含量的系统的结构示意图。所述系统包括：氯化氢检测仪1、配气包2、压力表3，所述配气包2具有煤气入口及氧气源入口；所述压力表3与所述配气包2连接，用于测量进入气体混合装置内气体的压力；所述氯化氢检测仪1与所述配气包2连接，用于检测进入配气包2内气体的氯含量。所述氧气源为氧气。
本发明实施例1监测煤气中氯含量的方法，所述方法包括：
将所述煤气通入所述配气包2内，通过压力表3获得所述配气包2内煤气的压力P1；
将所述氧气通入所述配气包2内，与所述煤气充分混合，得到混合气体，通过压力表3获得所述混合气体的压力P2；
通过氯化氢检测仪1检测所述混合气体中的氯含量，获得混合气体中的氯含量C0；
通过公式C＝(P2*C0)/P1计算得到所述煤气中氯含量C。
实施例2
图2为本发明实施例2监测煤气中氯含量的系统的结构示意图。所述系统包括：氯化氢检测仪1、配气包2、压力表3、气泵4、开闭阀5(即气体开闭装置)以及连接、输送用的各段气体软管等。所述开闭阀5选用球阀，所述压力表3选用数字式压力表。所述氯化氢检测仪1的型号为TD500-SH-HCl。
本发明实施例2首先要求依据图2所示的结构完成各装置之间的组装，组装完成的系统实验前要进行系统试漏，确保整个系统无泄漏后再进行煤气中氯含量检测工作。
来自喷碱塔或TRT 6后的煤气由气体管路上的球阀控制开启，并通过软管接入配气包2内，进气量可以通过安装在配气包2上的数字式压力表3读出，进气量合适后，将煤气管路上的球阀关闭；再将另一路空气由气泵4配入配气包中，进气量同样通过安装在配气包2上的数字式压力表3读出；待两股气体充分混合后，将混合气通过软管接入氯化氢检测仪1，实现煤气中氯含量检测。
实验过程中，将引出到配气包2内的喷碱塔后或是TRT 6后的煤气压力记为P1；再将一定量的空气泵入配气包2内，读出此时混合气体压力P2；充分混合后的气体由氯化氢检测仪1实现氯含量检测，混合气体的浓度记为C0。因此，可以通过下式计算得到煤气中氯含量为：
Figure BDA0001356271870000051
由于煤气中氯化氢含量有限，为准确测量煤气中氯含量，要求泵入的空气或是氧气量不宜过大，故P2稍大于P1即可。实验过程中可合理控制。
空气中氧含量21％，若1体积的煤气中配入0.2～0.5体积的空气，实际氧含量为3.5％～7.0％之间，若配入的空气量太大，易使混合气体中氯含量降低，致使氯化氢检测仪检测结果不准确(氯化氢检测仪有精度要求，此目的是保证检测结果的准确性)，因此，本实施例中P2/P1选为1.2。
实施例3
本发明实施例3所述系统包括：氯化氢检测仪1、配气包2、压力表3、气泵4、开闭阀5以及连接、输送用的各段气体软管等。所述开闭阀5选用截至阀，所述压力表3选用数字式压力表。所述氯化氢检测仪1的型号为TD500-SH-HCl。
本发明实施例3方法与实施例2类似，不同之处在于：实验过程中控制煤气及氧气源的量，使得P2/P1选为1.5。若需再次检测煤气中氯化氢成分，需将配气包2中的混合气体排空或抽真空后，重复实施例2方法中的实验过程，这样就可以实现半连续方式监测煤气中氯含量的目的。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本发明将煤气通入气体混合装置内，获得所述气体混合装置内煤气的压力P1；将氧气源通入所述气体混合装置内，与所述煤气充分混合，得到混合气体，获得所述气体混合装置内混合气体的压力P2；检测所述混合气体中的氯含量，获得混合气体中的氯含量C0；从而根据公式C＝(P2*C0)/P1，可计算得到所述煤气中氯含量C。本发明方法可以对煤气中氯化氢含量进行准确测量，步骤简单，操作方便，能指导现场人员实时跟踪煤气中氯含量变化，进而及时采取相应调整。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种监测煤气中氯含量的系统，其特征在于：所述系统包括：
气体混合装置，所述气体混合装置具有煤气入口及氧气源入口；
压力测量装置，与所述气体混合装置连接，用于测量进入气体混合装置内气体的压力；
氯化氢检测装置，与所述气体混合装置连接，用于检测进入气体混合装置内气体的氯含量；
所述煤气入口与喷碱塔或TRT的煤气出口通过气体管路连接；
所述喷碱塔或TRT的煤气出口与所述气体混合装置的煤气入口之间的气体管路上设置有气体开闭装置，用于控制通入到所述气体混合装置中煤气的量；
所述气体开闭装置选自球阀和截止阀；
所述系统还包括气泵，所述气泵与所述氧气源入口通过气体管路连接，用于向所述气体混合装置中提供氧气源；
监测煤气中氯含量的方法包括如下步骤：
获得一煤气流体，将所述煤气通入一封闭空间内，获得所述封闭空间内煤气的压力P1；
获得一氧气源流体，将所述氧气源通入所述封闭空间内，与所述煤气充分混合，得到混合气体，获得所述混合气体的压力P2；
检测所述混合气体中的氯含量，获得混合气体中的氯含量C0；
根据煤气压力、混合气体压力及混合气体中的氯含量，得到所述煤气中氯含量C为：C＝(P2*C0)/P1；
所述煤气为来自喷碱塔后或TRT后的煤气；
所述氧气源选自空气或氧气；
所述混合气体压力与煤气压力比为：P2/P1＝1.2～1.5；
当检测下一次煤气中的氯含量时，将所述封闭空间内的混合气体排空。
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