CN109692569B - 气源中碳氢化合物去除器、检测系统及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气源中碳氢化合物去除器包括外管和内管，外管的两端封有盖板，内管一端与相应端的盖板对接固定，在该盖板上开设有连通内管的气体出口，内管的另一端封有筛板，外管外壁设有加热结构并开有气体入口，内管内填充有触媒填料层，外管和内管之间填充有蓄热填料层；检测系统包括空气压缩机、第一去除器、第一消声器、检测去除前CO2浓度值的第一检测单元和检测去除后CO2浓度值的第二检测单元；检测方法为基于所述检测系统的方法。本发明利用去除器有效地将气源中的碳氢化合物转化为二氧化碳，带有去除器的检测系统检测转化二氧化碳的浓度值，通过检测方法计算出碳氢化合物的含量；还可应用于挥发性有机物领域的检测。
Description
技术领域
本发明属于气源中碳氢化合物检测技术领域，具体的说，涉及一种气源中碳氢化合物去除器、检测系统及其检测方法。
背景技术
压缩空气被广泛应用于各行各业，如设备驱动、物料输送、干燥、吹料、吹扫、气动仪表元件、自动控制等，然而通常在压缩空气制造过程中，因为压缩机自身结构及空气质量等原因，所产生的压缩空气中往往会含有一定的油类及烃类等碳氢化合物杂质，碳氢化合物杂质的存在，会对产品品质、生产仪器、环境甚至操作人员健康产生持久危害，因此实时监控压缩空气中碳氢化合物含量，保证生产用气符合相关标准规定，成为至关重要的环节。另外，在挥发性有机物的领域中同样涉及相应的检测。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种气源中碳氢化合物去除器、检测系统及其检测方法，利用碳氢化合物去除器有效地将气源中的碳氢化合物转化为二氧化碳，同时将碳氢化合物去除器用于检测系统，检测碳氢化合物转化二氧化碳的浓度值，再通过检测方法计算出碳氢化合物的含量。
本发明目的是这样实现的：
一、一种气源中碳氢化合物去除器，其关键在于：包括外管和设于该外管内的内管，所述外管的两端封有盖板，所述内管的一端与相应端的盖板对接固定，并在该盖板上开设有连通内管的气体出口，另一端的所述盖板插装有温度检测仪，该温度检测仪的检测部位于所述内管内，该内管的另一端封有筛板，所述外管的外壁设有对外管加热的加热结构，所述外管上开有气体入口，该气体入口靠近所述气体出口端设置，所述内管内填充有触媒填料层，所述外管和内管之间的空间内填充有蓄热填料层。
采用上述结构，外观加热后对蓄热填料层进行加热，蓄热填料层蓄热并对进入的气源进行加热，加热的气源进入触媒填料层进行反应，将气源中的碳氢化合物在催化剂的作用下氧化反应得到二氧化碳气体，并经气体出口排出检测，而其中内外管结构的设计，使得气源能均匀分散在蓄热填料层进行加热，而且经过的蓄热填料层相对较长，加热时间也就更长，更能够达到氧化反应的温度；而且还能将气源均匀分布，同时均匀地进入内管中，提高反应效率；另外，可通过气体出口和气体入口分别换料，操作方便。
优选地，上述加热结构为涂覆在所述外管外壁上的加热涂层。
采用上述结构，加热涂层可大大缩减外管的壁厚，可在相同体积的情况下，增大内容空间，提高内容空间中蓄热填料层和触媒填料层的量。
优选地，上述气体出口和气体入口处设有堵料铁丝网。
采用上述结构，通过堵料铁丝网将气体出口和气体入口堵住，不妨碍进出气体，还能将里面填料堵住，防止漏料。
优选地，上述温度检测仪为热电偶。
二、一种气源中碳氢化合物的检测系统，其关键在于：包括空气压缩机、第一去除器、第一消声器、检测去除前二氧化碳浓度值的第一检测单元和检测去除后二氧化碳浓度值的第二检测单元，所述空气压缩机、第一去除器、第一消声器通过管道依次连通，所述第一检测单元设于所述空气压缩机与第一去除器之间或作为独立检测单元，所述第二检测单元设于所述第一去除器与消声器之间。
采用上述结构，气源经空气压缩机压缩后，气源中含有碳氢化合物，碳氢化合物经第一去除器转化为二氧化碳气体，并经第二检测单元检测出去除后二氧化碳浓度值；而第一检测单元检测出去除前二氧化碳浓度值，二者的差值即得增加的二氧化碳量，再通过增加的二氧化碳的的C原子数量，以C6H14为基准计算碳氢化合物含量，就可以得到去除前气源中碳氢化合物的含量。
优选地，上述第一检测单元作为独立检测单元时，该第一检测单元包括进气管、第二去除器、第二消声器、检测二氧化碳浓度值的检测装置，所述进气管、第二去除器、第二消声器依次连接，所述检测装置的第一检测器连接在所述第二去除器与第二消声器之间的出气管上。
采用上述结构，第一检测单元独立检测出气源中的二氧化碳浓度和气源经去除后总二氧化碳的浓度，如果在气源本身含有碳氢化合物的情况下，独立的检测单元可以排除气源中的碳氢化合物，精确地检测出空气压缩机带入的碳氢化合物含量。
进一步地，上述检测装置在所述进气管上设有第二检测器。
采用上述结构，可以检测出气源中二氧化碳的浓度值，可以检测出气源本身含有的碳氢化合物及空气压缩机带入的碳氢化合物的总含量。
三、一种气源中碳氢化合物的检测方法，其关键在于：气源经所述空气压缩机压缩后进入所述第一去除器中，所述第一去除器去除气源中的碳氢化合物，然后通过所述第一检测器和第二检测器分别检测第二去除器进气和出气的二氧化碳浓度值P1和P2，同时通过第二检测单元检测第一去除器出气的二氧化碳浓度值P3，通过P3-P2或P3-P1计算二氧化碳浓度的增加量，反应气源中的碳氢化合物经碳氢化合物去除器转化为二氧化碳的量，通过增加的二氧化碳的C原子数量，并以C6H14为基准计算碳氢化合物含量，其中P3-P2以确定空气压缩机带入气源的碳氢化合物含量，P3-P1以确定气源和空气压缩机带入的总碳氢化合物含量。
采用上述方法，可以分别检测出气源本身含有的碳氢化合物含量、空气压缩机带入的碳氢化合物含量及其二者总含量，检测结果更加准确。
有益效果：
本发明一种气源中碳氢化合物去除器、检测系统及其检测方法，利用碳氢化合物去除器有效地将气源中的碳氢化合物转化为二氧化碳，同时将碳氢化合物去除器用于检测系统，检测碳氢化合物转化二氧化碳的浓度值，再通过检测方法计算出碳氢化合物的含量，而且可以分别检测出气源本身含有的碳氢化合物含量、空气压缩机带入的碳氢化合物含量及其二者总含量，检测结果更加准确；同时为了让系统连续通气运行并确保反应管的反应条件稳定，保证气体品质要求，当反应管反应条件未达到要求时或不需要进行检测时，可直接通过消音器将气体放空。
另外本方案可应用于挥发性有机物领域的检测中，从环境监测的角度来讲，挥发性有机物指以氧火焰离子检测器检测出的非甲烷烃类检出物的总称，主要包括烷烃类、芳烃类、烯烃类、卤烃类，酯类、醛类、酮类和其他有机化合物，其中主要也含有碳氢化合物，因此将本方案中经空气压缩机压缩后的气源替换成待测VOC气源也可进行检测。
附图说明
图1为本发明气源中碳氢化合物去除器的结构示意图；
图2为实施例2气源中碳氢化合物的检测系统的结构示意图；
图3为实施例3气源中碳氢化合物的检测系统的结构示意图；
其中1a为外管、1b为内管、1c为盖板、1d为筛板、1e为加热结构、1f为气体出口、1g为气体入口、1h为温度检测仪、11为触媒填料层、12为蓄热填料层、13为堵料铁丝网；
1为空气压缩机、2为第一去除器、3为第一消声器、4为第一检测单元、4a为进气管、4b为第二去除器、4c为第二消声器、4d为检测装置、5为第二检测单元。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
如图1所示：一种气源中碳氢化合物去除器，由外管1a和设于该外管1a内的内管1b组成，所述外管1a的两端封有盖板1c，所述内管1b的一端与相应端的盖板1c对接固定，并在该盖板1c上开设有连通内管1b的气体出口1f，另一端的所述盖板1c插装有温度检测仪1h，所述温度检测仪1h的检测部位于所述内管1b内，该温度检测仪1h为热电偶。该内管1b的另一端封有筛板1d，所述外管1a的外壁设有对外管1a加热的加热结构1e，所述加热结构1e为涂覆在所述外管1a外壁上的加热涂层。所述外管1a上开有气体入口1g，该气体入口1g靠近所述气体出口1f端设置，所述气体出口1f和气体入口1g处设有堵料铁丝网13。所述内管1b内填充有触媒填料层11，所述外管1a和内管1b之间的空间内填充有蓄热填料层12。
实施例2：
如图2所示：一种气源中碳氢化合物的检测系统，由空气压缩机1、第一去除器2、第一消声器3、检测去除前二氧化碳浓度值的第一检测单元4和检测去除后二氧化碳浓度值的第二检测单元5组成，所述第一去除器2为实施例1所述的碳氢化合物去除器，所述空气压缩机1、第一去除器2、第一消声器3通过管道依次连通，所述第一检测单元4设于所述空气压缩机1与第一去除器2之间，所述第二检测单元5设于所述第一去除器2与第一消声器3之间。
一种气源中碳氢化合物的检测方法，气源经所述空气压缩机1压缩后进入所述第一去除器2中，所述第一去除器2去除气源中的碳氢化合物，然后通过第一检测单元检测第一去除器2进气的二氧化碳浓度值P1，同时通过第二检测单元5检测第一去除器2出气的二氧化碳浓度值P3，其中第一检测单元和第二检测单元中可采用RosemountCT 5800连续气体分析仪进行气体检测；然后通过P3-P1计算二氧化碳浓度的增加量，反应气源中的碳氢化合物经碳氢化合物去除器转化为二氧化碳的量，通过增加的二氧化碳的C原子数量，并以C6H14为基准计算碳氢化合物含量，P3-P1以确定气源和空气压缩机1带入气源中总碳氢化合物含量。
实施例3：
如图3所示：一种气源中碳氢化合物的检测系统，由空气压缩机1、第一去除器2、第一消声器3、检测去除前二氧化碳浓度值的第一检测单元4和检测去除后二氧化碳浓度值的第二检测单元5组成，所述第一去除器2为实施例1所述的碳氢化合物去除器，所述空气压缩机1、第一去除器2、第一消声器3通过管道依次连通，所述第一检测单元4作为独立检测单元，所述第二检测单元5设于所述第一去除器2与第一消声器3之间。所述第一检测单元4由进气管4a、第二去除器4b、第二消声器4c、检测二氧化碳浓度值的检测装置4d组成，所述第二去除器4b为实施例1所述的碳氢化合物去除器，所述进气管4a、第二去除器4b、第二消声器4c依次连接，所述检测装置4d的第一检测器连接在所述第二去除器4b与第二消声器4c之间的出气管上。所述检测装置4d在所述进气管4a上设有第二检测器。其中检测装置4d和第二检测单元可共用，并可选择RosemountCT 5800连续气体分析仪作为检测单元或检测装置进行气体检测。
一种气源中碳氢化合物的检测方法，气源经所述空气压缩机1压缩后进入所述第一去除器2中，所述第一去除器2去除气源中的碳氢化合物，然后通过所述第一检测器和第二检测器分别检测第二去除器4b进气和出气的二氧化碳浓度值P1和P2，同时通过第二检测单元5检测第一去除器2出气的二氧化碳浓度值P3，通过P3-P2或P3-P1计算二氧化碳浓度的增加量，反应气源中的碳氢化合物经碳氢化合物去除器转化为二氧化碳的量，通过增加的二氧化碳的C原子数量，并以C6H14为基准计算碳氢化合物含量，其中P3-P2以确定空气压缩机1带入气源的碳氢化合物含量，P3-P1以确定气源和空气压缩机1带入气源中总碳氢化合物含量。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种气源中碳氢化合物的检测系统，其特征在于：包括空气压缩机(1)、第一去除器(2)、第一消声器(3)、检测去除前二氧化碳浓度值的第一检测单元(4)和检测去除后二氧化碳浓度值的第二检测单元(5)，所述空气压缩机(1)、第一去除器(2)、第一消声器(3)通过管道依次连通，所述第一检测单元(4)设于所述空气压缩机(1)与第一去除器(2)之间或作为独立检测单元，所述第二检测单元(5)设于所述第一去除器(2)与第一消声器(3)之间；
所述第一检测单元(4)作为独立检测单元时，该第一检测单元(4)包括进气管(4a)、第二去除器(4b)、第二消声器(4c)、检测二氧化碳浓度值的检测装置(4d)，所述进气管(4a)、第二去除器(4b)、第二消声器(4c)依次连接，所述检测装置(4d)的第一检测器连接在所述第二去除器(4b)与第二消声器(4c)之间的出气管上；
所述第一去除器(2)包括外管(1a)和设于该外管(1a)内的内管(1b)，所述外管(1a)的两端封有盖板(1c)，所述内管(1b)的一端与相应端的盖板(1c)对接固定，并在该盖板(1c)上开设有连通内管(1b)的气体出口(1f)，另一端的所述盖板(1c)插装有温度检测仪(1h)，该温度检测仪(1h)的检测部位于所述内管(1b)内，所示内管(1b)的另一端封有筛板(1d)，所述外管(1a)的外壁设有对外管(1a)加热的加热结构(1e)，所述外管(1a)上开有气体入口(1g)，该气体入口(1g)靠近所述气体出口(1f)端设置，所述内管(1b)内填充有触媒填料层(11)，所述外管(1a)和内管(1b)之间的空间内填充有蓄热填料层(12)；
气源中碳氢化合物的检测方法为，气源经所述空气压缩机(1)压缩后进入所述第一去除器(2)中，所述第一去除器(2)去除气源中的碳氢化合物，然后通过第一检测器和第二检测器分别检测第二去除器(4b)进气和出气的二氧化碳浓度值P1和P2，同时通过第二检测单元(5)检测第一去除器(2)出气的二氧化碳浓度值P3，通过P3-P2或P3-P1计算二氧化碳浓度的增加量，反应气源中的碳氢化合物经碳氢化合物去除器转化为二氧化碳的量，通过增加的二氧化碳的C原子数量，并以C6H14为基准计算碳氢化合物含量，其中P3-P2以确定空气压缩机(1)带入气源的碳氢化合物含量，P3-P1以确定气源和空气压缩机(1)带入气源中总碳氢化合物含量。
2.根据权利要求1所述气源中碳氢化合物的检测系统，其特征在于：所述加热结构(1e)为涂覆在所述外管(1a)外壁上的加热涂层。
3.根据权利要求1所述气源中碳氢化合物的检测系统，其特征在于：所述气体出口(1f)和气体入口(1g)处设有堵料铁丝网(13)。
4.根据权利要求1所述气源中碳氢化合物的检测系统，其特征在于：所述温度检测仪(1h)为热电偶。
5.根据权利要求1所述的气源中碳氢化合物的检测系统，其特征在于：所述检测装置(4d)在所述进气管(4a)上设有第二检测器。
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2019
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