CN113893637B - 一种高温气体中多相组分在线取样装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温气体中多相组分在线取样装置及方法，在线取样装置包括高温除尘器、洗涤净化器、流量计、吹扫蒸汽管路、惰性吹扫气管路、下游排气管道以及制冷机；待分析检测的高温气体在高温除尘器内经过气固分离后，流入灌有洗涤剂的洗涤净化器，在该设备内经过洗涤吸收、降温、除雾后，所得净化气通入流量计计量，随后通入下游排气管道；取样过程中，制冷机为洗涤净化器提供了循环制冷介质，取样结束后，高温除尘器底部、洗涤净化器底部卸出的固相、混合液分别为高温气中粉体、可溶组分理化性质分析的样品，实现高温气中多相组分定量分析，有效取样持续时间较长，且能够实现高温气中多相组分定量在线分析。

Description

一种高温气体中多相组分在线取样装置及方法

技术领域

本发明涉及能源及化工领域，涉及分析取样设备和方法，具体涉及一种高温气体中多相组分在线取样装置及方法。

背景技术

在生物质、煤、合成材料等含碳原料的热解加工过程中，或者在油品、合成气、天然气等原料的热催化转化过程中，高温气相中通常会携带粉尘、催化剂颗粒以及气相可凝物等中间产物。高温气相中这些物质的含量分析、成分分析以及理化性质的分析，对于相关原料热化学加工过程中操控效果的评价、工艺参数的调整以及中间产物深加工方案的设计均具有重要参考意义。尤其是在新技术开发的小试以及中试过程中，在线取样的准确性将为上游工艺参数的调控起到至关重要的指导作用。

然而，目前用于高温气相中多相组分在线取样的装置及方法相对偏少。专利CN107238547A公开了一种从粗煤气中采集液固样品的装置及方法，该装置的主要不足有：设备数量偏多、溶剂消耗量偏大、装置内溶剂无法闭环循环从而导致装置运行时间受限、湿式流量计量程范围较小致使取样量受限、卸出混合液中固含量高导致液固分离难度大且各组分计量的误差偏大。专利CN102636368 A公开了一种适用于高温烃(烟)气的多相在线取样装置及方法，采用制冷介质间接冷却高温烃(烟)气的方案，该装置的主要不足有：冷凝器易被重质组分堵塞、部分轻质可凝组分易被尾气夹带而流失。专利CN103497788 A公开了一种回收煤气中油类物质的方法及装置，并非取样装置，若将该装置用于在线分析取样，存在的主要不足有：洗涤剂消耗量大、设备繁多、尾气无计量设备致使煤气中的油类含量无法被定量分析。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够实现高温气固高效分离、设备数量少、有效取样持续时间较长的高温气体中多相组分在线取样装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种高温气体中多相组分在线取样装置，包括高温除尘器、洗涤净化器、下游排气管道、吹扫蒸汽管路、惰性吹扫气管路以及制冷机；

所述高温除尘器进口通过进气管道与高温工艺气连通，且进气管道上设置有高温气进界阀以及高温气切断阀，所述高温除尘器的底部出灰口上设置有排灰阀，所述高温除尘器的气体出口通过输送管道与洗涤净化器进气口连通，且输送管道上设置有进料阀，

所述洗涤净化器设置有洗涤腔、除雾腔、冷却装置，实现对高温工艺气中可溶组分的洗涤吸收，工艺气的降温和除雾功能，所述洗涤净化器设置有用于向洗涤腔加注洗涤剂的灌液管口，灌液管口上安装有灌液阀，洗涤净化器底部排液口上设置有排液阀；所述洗涤净化器气体出口通过排出管道与下游排气管道连通，排出管道上从洗涤净化器向下游排气管道一侧顺次安装有流量调节阀、流量计和隔离阀；

所述制冷机与洗涤净化器的冷却装置连通，为循环制冷介质降温、加压，制冷机与洗涤净化器形成闭环制冷系统；

所述吹扫蒸汽管路上设置有蒸汽止回阀和蒸汽切断阀与设置有吹扫气止回阀和吹扫气切断阀的惰性吹扫气管路汇合连通，吹扫蒸汽通过吹扫蒸汽管路，惰性吹扫气通过惰性吹扫气管路引入汇合管路后分成两个支线：第一支线与高温气进界阀和高温气切断阀之间的进气管道连通，第一支线管道上设置有吹扫阀；第二支线与下游排气管道连通，且在第二支线管道上设置有导淋阀；所述高温工艺气与高温除尘器之间、及高温除尘器与洗涤净化器之间的连接管道、阀门及设备均设置有伴热系统，吹扫蒸汽流经的管道、阀门均设置有保温材料。

进一步，所述洗涤净化器包括初级洗涤腔、深度洗涤腔以及除雾腔；

所述初级洗涤腔包括初洗段筒体，初洗段筒体上端与深度洗涤腔无缝连接在一起，初洗段封头连接在初洗段筒体下端将其封闭，初洗段封头下部设置有初洗段排液管口，初洗段筒体一侧设置有初洗段进气管口；

所述深度洗涤腔包括深洗段筒体和深洗段短节，所述深洗段筒体中设置有深洗段冷却盘管，深洗段冷却盘管的两端均穿过深洗段筒体顶部法兰固定，深洗段短节通过法兰连接在深洗段筒体顶部，所述深洗段短节上端通过深洗段顶部上法兰封闭，深洗段排气管口贯通连接在深洗段顶部上法兰上；深洗段封头与深洗段筒体底部连接将其底部封闭，深洗段筒体一侧贯穿连接有深洗段加液管口，深洗段洗涤管贯通连接在深洗段封头上并伸入下方初洗段筒体中；深洗段返液管贯通连接在深洗段封头上，深洗段返液管顶端伸入深洗段筒体中、底端伸入下方初洗段筒体中；

所述除雾腔包括除雾段筒体，除雾段筒体通过悬挂机构固定在深洗段短节上将除雾腔固定悬挂于深度洗涤腔中，除雾段锥体连接在除雾段筒体下端，除雾段返液管贯通连接于除雾段锥体下端并穿过深洗段洗涤管伸入到初洗段筒体中；

除雾段滤芯组件安装于除雾段筒体中，在除雾段筒体设置有与筒体外部连通的独立进气空间，该进气空间与除雾段筒体内部空间隔绝，除雾段滤芯组件上部设置有除雾段滤芯进气孔，除雾段滤芯进气孔与进气空间连通。

进一步，所述灌液管口通过无袋形管道与灌液阀连通；高温除尘器的内部滤芯为陶瓷滤芯、粉末金属滤芯或者烧结金属滤芯。

进一步，所述流量计为具有温度及压力补偿功能、流量的瞬时及累积计量功能的差压式流量计、转子流量计、涡轮流量计或涡街流量计。

一种高温气体中多相组分在线取样方法，包括以下步骤：

步骤1：关闭装置内所有阀门，打开灌液阀并向洗涤净化器内灌入适量洗涤剂后关闭灌液阀；

步骤2：启动制冷机、启动伴热系统，依次打开高温气切断阀、进料阀、吹扫气切断阀，缓慢打开吹扫阀为装置充压至工作压力值后关闭吹扫阀、关闭吹扫气切断阀；

步骤3：待循环制冷介质以及伴热系统温度达到设定值后，依次打开导淋阀、隔离阀，缓慢打开流量调节阀泄压至装置内压力值略低于高温工艺气压力值后关闭流量调节阀、打开高温气进界阀，随后通过流量调节阀开度的操控调节流量计的气流量，并计量该流量计的累积过气量；

步骤4：待取样结束后，依次关闭高温气进界阀、关闭伴热系统、关闭导淋阀、打开吹扫气切断阀，并通过控制吹扫阀的开度调节流经流量计的气流量；待高温除尘器明显降温后，依次关闭吹扫阀、关闭吹扫气切断阀、关闭制冷机；

步骤5：待洗涤净化器内压力降至设定值后，依次关闭流量调节阀、关闭隔离阀，缓慢打开灌液阀泄压结束后，打开排液阀收集混合液，随后采用抽滤、洗涤、蒸馏等技术从该混合液中分离出固相以及洗涤剂之外的液相产物，并称重计量；打开排灰阀，清理、收集粉体产物后称重计量；

步骤6：统计步骤3至步骤4过程中，高温气进界阀从打开至关闭的时间段内，流量计的累积计量值，统计排灰阀、排液阀所排出物料中固相以及非洗涤剂液相产物的称重值，综合以上数据推算出高温工艺气中固相以及可凝物的含量。

进一步，步骤之后依次关闭高温气切断阀、打开蒸汽切断阀、打开高温气进界阀，通过控制吹扫阀的开度调节反吹进入高温工艺气的蒸汽流量，对系统进行反吹，反吹扫结束后，依次关闭蒸汽切断阀、关闭高温气进界阀、关闭吹扫阀、打开导淋阀泄压。

进一步，所述洗涤剂为四氯化碳、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、苯、水、丙酮中的一种或者几种的混合溶液。

进一步，所述高温工艺气的压力和温度范围分别是0～15MPaG、200～900℃，高温除尘器、洗涤净化器、流量计的操作压力范围是0～15MPaG。

进一步，所述下游排气管道的压力值低于高温工艺气、吹扫蒸汽、惰性吹扫气中任意一种气源的压力值，所述吹扫蒸汽与惰性吹扫气的压力值均不低于高温工艺气的压力值。

进一步，所述制冷机提供给洗涤净化器的循环制冷介质温度为-40～10℃。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过高温过滤器实现了气固高效分离，同时使得气体含尘量分析、粉尘理化性质分析更方便，降低了液固分离的难度；通过一体化洗涤净化设备的设置，实现了设备的紧凑布置，使得高温介质的洗涤吸收、降温、除雾能够在同一个设备内进行，且洗涤剂能自力循环，从而大幅降低了洗涤剂消耗量；高温工艺气与高温除尘器之间、及高温除尘器与洗涤净化器之间的连接管道、阀门及设备均设置有伴热系统，吹扫蒸汽流经的管道、阀门均设置有保温材料，关键部位伴热系统及保温的设置有效降低了管道及设备被堵塞的风险，进一步保障了有效取样持续时间；取样结束后常温惰性气的通入使得设备内残留有毒有害气体被吹扫置换，且利于高温过滤器的快速降温，进而利于该设备内固相粉体的及时卸出；此外，尾气流量计的设置使得高温气中多相组分定量分析得以实现。

在该设备内高温工艺气通过高温除尘器、洗涤净化器经洗涤吸收、降温、除雾后，所得净化气通入流量计计量，随后通入下游排气管道。取样过程中，制冷机为洗涤净化器提供了循环制冷介质，取样结束后，高温除尘器底部、洗涤净化器底部卸出的固相、混合液分别为高温气中粉体、可溶组分理化性质分析的样品。本发明能够实现高温气固高效分离、设备数量少、洗涤剂消耗量小、单次取样量较大、有效取样持续时间较长，且能够实现高温气中多相组分定量在线分析。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明中洗涤净化器整体结构示意图；

图3为本发明中洗涤净化器初级洗涤腔的结构示意图；

图4为本发明中洗涤净化器深度洗涤腔的结构示意图；

图5为本发明中洗涤净化器除雾腔的结构示意图；

其中：：1、高温工艺气；2、高温气进界阀；3、高温气切断阀；4、高温除尘器；5、排灰阀；6、洗涤净化器；7、灌液阀；8、流量调节阀；9、流量计；10、隔离阀；11、吹扫蒸汽；12、蒸汽止回阀；13、蒸汽切断阀；14、吹扫阀；15、惰性吹扫气；16、吹扫气止回阀；17、吹扫气切断阀；18、导淋阀；19、进料阀；20、制冷机；21、排液阀；22、下游排气管道；100、初级洗涤腔；200、深度洗涤腔；300、除雾腔；101、初洗段排液管口；102、初洗段筒体；103、初洗段夹套；104、初洗段夹套出液管口；105、初洗段连接件；106、初洗段夹套进液管口；107、初洗段进气管口；108、初洗段封头；201、深洗段洗涤管；202、深洗段封头；203、深洗段筒体；204、深洗段夹套；205、深洗段夹套出液管口；206、深洗段中部下法兰；207、深洗段中部上法兰；208、深洗段盘管出液管口；209、深洗段短节；210、深洗段顶部下法兰；211、深洗段顶部上法兰；212、深洗段排气管口；213、深洗段盘管进液管口；214、深洗段夹套进液管口；215、深洗段加液管口；216、深洗段冷却盘管；217、深洗段返液管；301、除雾段返液管；302、除雾段下侧筒体；303、除雾段筒体连接件；304、除雾段滤芯组件；305、除雾段上侧筒体；306、除雾段下侧支撑板；307、除雾段上侧支撑板；308、除雾段顶部下侧垫片；309、除雾段顶部上侧垫片；310、除雾段滤芯螺杆固定件；311、除雾段上部垫片；312、除雾段顶部支撑板；313、除雾段隔板；314、除雾段中部垫片；315、除雾段滤芯进气孔；316、除雾段锥体。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。

如图1所示，本发明的装置包括高温除尘器4、洗涤净化器6、流量计9、吹扫蒸汽11、惰性吹扫气15、下游排气管道22以及制冷机20。

所述高温除尘器4的设备进口通过进气管道与高温工艺气1通过管道连通，且该管道上设置有高温气进界阀2以及高温气切断阀3，所述高温除尘器4的底部出灰口设置有排灰阀5，所述高温除尘器4的内部设置有陶瓷滤芯、粉末金属滤芯或者烧结金属滤芯。

所述洗涤净化器6的设备进口通过输送管道与高温除尘器4的气体出口连通，且该输送管道上设置有进料阀19，所述洗涤净化器6的设备筒体上设置有用于向洗涤腔加注洗涤剂的灌液管口，并灌液管口上安装有灌液阀7，洗涤净化器6底部排液口上设置有排液阀21。

所述流量计9入口与洗涤净化器6气体出口通过排出管道连通，且该管道上设置有流量调节阀8，所述流量计9出口与下游排气管道22通过管道连通，且该管道上设置有隔离阀10。

所述流量计9可选用差压式流量计、转子流量计、涡轮流量计、涡街流量计，但应配置温度及压力补偿功能、流量的瞬时及累积计量功能。

所述吹扫蒸汽11通过设置有蒸汽止回阀12、蒸汽切断阀13的吹扫蒸汽管路引入界区，所述惰性吹扫气15通过设置有吹扫气止回阀16、吹扫气切断阀17的惰性吹扫气管路引入界区，两种介质的管道汇合连通后被分成两个支线：第一支线与高温气进界阀2、高温气切断阀3之间的管道连通，且在该支线管道上设置有吹扫阀14，第二支线与下游排气管道22连通，且在该支线管道上设置有导淋阀18。

所述下游排气管道22可以选择火炬管网、厂内净化系统管网或者厂内无害化处理装置。下游排气管道22的压力值低于高温工艺气1、吹扫蒸汽11、惰性吹扫气15中任意一种气源的压力值。

所述制冷机20与洗涤净化器6的冷却装置连通，可以给冷却装置的循环制冷介质降温、加压，所供制冷介质串联流经洗涤净化器6的冷却夹套以及冷却盘管后循环返回制冷机20，循环制冷介质温度控制在-40～10℃范围内。

所述高温工艺气1与洗涤净化器6之间的工艺气管道、阀门及设备均设置伴热并被保温，且该工艺管道的最高点需高于洗涤净化器6筒体上的灌液管口。所述吹扫蒸汽11流经的管道、阀门均被保温材料保温。所述吹扫蒸汽11与惰性吹扫气15的压力值均不低于高温工艺气1的压力值。

所述高温工艺气1的压力和温度范围分别是0～15MPaG、200～900℃，高温除尘器4、洗涤净化器6、流量计9的操作压力范围是0～15MPaG。

如图2所示，所述洗涤净化器6包括初级洗涤腔100、深度洗涤腔200以及除雾腔300。

如图3所示，所述初级洗涤腔100顶部与深度洗涤腔200无缝连接，所述初级洗涤腔100包括初洗段排液管口101、初洗段筒体102、初洗段进气管口107、初洗段封头108。初洗段筒体102上端与深度洗涤腔200无缝连接在一起，初洗段封头108与初洗段筒体102下端相连，初洗段排液管口101与初洗段封头108相连通，初洗段进气管口107连接在初洗段筒体102一侧。

所述初洗段夹套103套设在初洗段筒体102的外侧且两者间预留有径向间隙，初洗段夹套103两端边缘与初洗段筒体102无缝连接，在初洗段夹套103的高侧、低侧分别贯通连接有初洗段夹套出液管口104和初洗段夹套进液管口106。

所述初洗段筒体102由上部筒体和下部筒体两部分组成，上部筒体和下部筒体通过分别套设的初洗段连接件105连接在一起，初洗段筒体102上设置有初洗段连接件105以便于拆卸，可拆卸连接结构的设置便于初级洗涤腔100的清理。

如图4所示，所述深度洗涤腔200包括深洗段洗涤管201、深洗段封头202、深洗段筒体203、深洗段夹套204、深洗段中部下法兰206、深洗段中部上法兰207、深洗段短节209、深洗段顶部下法兰210、深洗段顶部上法兰211、深洗段排气管口212、深洗段加液管口215、深洗段冷却盘管216、深洗段返液管217。

深洗段短节209上端与深洗段顶部下法兰210连接，深洗段顶部上法兰211与深洗段顶部下法兰210连接将深洗段短节209上端封闭，深洗段排气管口212贯通连接在深洗段顶部上法兰211上，深洗段排气管口212通过法兰连接安装在深洗段短节209上方；深洗段短节209下端与深洗段中部上法兰207连接，深洗段筒体203上端与深洗段中部下法兰206连接，深洗段短节209通过法兰连接在深洗段筒体203顶部，深洗段封头202与深洗段筒体203底部连接将深洗段筒体203底部封闭，深洗段洗涤管201贯通连接在深洗段封头202上并伸入下方初洗段筒体102中。

深洗段夹套204套设在深洗段筒体203的外侧且两者间预留有径向间隙，深洗段夹套204两端边缘与深洗段筒体203无缝连接，在深洗段夹套204的高侧、低侧分别贯通连接有深洗段夹套出液管口205、深洗段夹套进液管口214。深洗段加液管口215贯穿连接在深洗段筒体203一侧。

深洗段冷却盘管216设置于深洗段筒体203中，且深洗段冷却盘管216的两端均与深洗段中部上法兰207贯通连接，且分别与深洗段盘管出液管口208、深洗段盘管进液管口213无缝连接。夹套、盘管以及配套管口的设置，主要是为了加大冷热介质的热交换传热面积，利于冷水或者乙二醇溶液等制冷介质的通入，从而达到给设备内的介质进行降温移热的目的，进而实现溶剂的冷凝回收。

深洗段返液管217贯通连接在深洗段封头202上，深洗段返液管217顶端伸入深洗段筒体203中、底端伸入下方初洗段筒体102中。深洗段洗涤管201以及深洗段返液管217均与深洗段封头202无缝连接。

如图5所示，除雾腔300位于所述深度洗涤腔200中，除雾腔300包括除雾段返液管301、除雾段下侧筒体302、除雾段筒体连接件303、除雾段滤芯组件304、除雾段上侧筒体305、除雾段下侧支撑板306、除雾段上侧支撑板307、除雾段顶部支撑板312、除雾段隔板313、除雾段锥体316。

除雾段下侧筒体302和除雾段上侧筒体305通过除雾段筒体连接件303相连，除雾段锥体316连接在除雾段下侧筒体302下端与除雾段下侧筒体302相连通，除雾段返液管301贯通连接于除雾段锥体316下端并穿过深洗段洗涤管201伸入到初洗段筒体102中。

除雾段上侧筒体305上端连接除雾段顶部支撑板312，除雾段顶部支撑板312两侧分别放置除雾段顶部下侧垫片308和除雾段顶部上侧垫片309后置于深洗段顶部下法兰210和深洗段顶部上法兰211之间，通过深洗段顶部下法兰210和深洗段顶部上法兰211将除雾腔300固定悬挂于深度洗涤腔200中。

所述深度洗涤腔200与除雾腔300通过除雾段顶部下侧垫片308实现可拆卸连接，除雾段顶部上侧垫片309可以根据实际情况选择设置与否。便于除雾腔300的检修以及腔内过滤件的更换。

除雾段上侧筒体305侧壁开设缺口，除雾段上侧筒体305内部位于缺口上下边沿处分别连接固定横向设置的除雾段上侧支撑板307和除雾段下侧支撑板306，除雾段上侧支撑板307和除雾段下侧支撑板306边缘再通过除雾段隔板313连接在一起在除雾段上侧筒体305内部形成独立进气空间，进气空间与除雾段上侧筒体305内部空间之间隔绝封闭。除雾段滤芯组件304置于除雾段下侧筒体302和除雾段上侧筒体305中，除雾段滤芯组件304与除雾段下侧支撑板306连接，除雾段滤芯组件304顶端并通过除雾段滤芯螺杆固定件310与除雾段上侧支撑板307固定，除雾段滤芯组件304上部设置有除雾段滤芯进气孔315，除雾段滤芯进气孔315与进气空间连通。

在除雾段滤芯组件304与除雾段下侧支撑板306、除雾段上侧支撑板307衔接密封处分别设置有除雾段中部垫片314、除雾段上部垫片311。该结构的设置，既保证了携雾滴气体按照设计流道通过过滤件进行气液分离，又确保了滤件便于整体拆卸更换。

所述除雾段锥体316两端分别与除雾段返液管301以及除雾段下侧筒体302无缝连接，所述除雾段顶部支撑板312与除雾段上侧筒体305的顶端无缝连接。该结构的设置，有力确保了气相流体能够按照图中箭头示意的通道流通，实现被净化。

本发明的操控方法如下，

步骤1，洗涤剂灌注：关闭装置内所有阀门，打开灌液阀7并向洗涤净化器6内灌入适量洗涤剂后关闭灌液阀7，所述洗涤剂为四氯化碳、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、苯、水、丙酮之中的一种或者几种混合溶液。

步骤2，惰性气充压：启动制冷机20、启动伴热系统，依次打开高温气切断阀3、进料阀19、吹扫气切断阀17，缓慢打开吹扫阀14为装置充压至某一压力值后关闭吹扫阀14、关闭吹扫气切断阀17。

步骤3，高温工艺气引入：待循环制冷介质以及伴热系统温度达到设定值后，依次打开导淋阀18、隔离阀10，缓慢打开流量调节阀8泄压至装置内压力值略低于高温工艺气1压力值后关闭流量调节阀8、打开高温气进界阀2，随后通过流量调节阀8开度的操控调节流量计9的气流量，并计量该流量计的累积过气量。

步骤4，惰性气吹扫置换及降温：待取样结束后，依次关闭高温气进界阀2、关闭伴热系统、关闭导淋阀18、打开吹扫气切断阀17，并通过控制吹扫阀14的开度调节流经流量计9的气流量。待高温除尘器4明显降温后，依次关闭吹扫阀14、关闭吹扫气切断阀17、关闭制冷机20。

步骤5，样品收集、预处理及计量：待洗涤净化器6内压力降至某数值后，依次关闭流量调节阀8、关闭隔离阀10，缓慢打开灌液阀7泄压结束后，打开排液阀21收集混合液，随后采用抽滤、洗涤、蒸馏等技术从该混合液中分离出固相以及洗涤剂之外的液相产物，并称重计量。打开排灰阀5，清理、收集粉体产物后称重计量。

步骤6，蒸汽反吹：依次关闭高温气切断阀3、打开蒸汽切断阀13、打开高温气进界阀2，通过控制吹扫阀14的开度调节反吹进入高温工艺气1的蒸汽流量。反吹扫结束后，依次关闭蒸汽切断阀13、关闭高温气进界阀2、关闭吹扫阀14、打开导淋阀18泄压。该步骤为选择性实施项，应结合水蒸汽对高温工艺气气源的影响程度等因素综合判定是否实施该步骤。

步骤7，定量核算及定性分析：统计步骤3至步骤4过程中，高温气进界阀2从打开至关闭的时间段内，流量计9的累积计量值，统计排灰阀5、排液阀21所排出物料中固相以及非洗涤剂液相产物的称重值，综合以上数据推算出高温工艺气中固相以及可凝物的含量。此外，采用气相色谱或液相色谱等分析仪器还可对非洗涤剂液相产物进行定性以及定量分析。

Claims (9)

1.一种高温气体中多相组分在线取样装置，其特征在于：包括高温除尘器(4)、洗涤净化器(6)、下游排气管道(22)、吹扫蒸汽管路、惰性吹扫气管路以及制冷机(20)；

所述高温除尘器(4)进口通过进气管道与高温工艺气(1)连通，且进气管道上设置有高温气进界阀(2)以及高温气切断阀(3)，所述高温除尘器(4)的底部出灰口上设置有排灰阀(5)，所述高温除尘器(4)的气体出口通过输送管道与洗涤净化器(6)进气口连通，且输送管道上设置有进料阀(19)，

所述洗涤净化器(6)设置有洗涤腔、除雾腔、冷却装置，实现对高温工艺气(1)中可溶组分的洗涤吸收，工艺气的降温和除雾功能，所述洗涤净化器(6)设置有用于向洗涤腔加注洗涤剂的灌液管口，灌液管口上安装有灌液阀(7)，洗涤净化器(6)底部排液口上设置有排液阀(21)；所述洗涤净化器(6)气体出口通过排出管道与下游排气管道(22)连通，排出管道上从洗涤净化器(6)向下游排气管道(22)一侧顺次安装有流量调节阀(8)、流量计(9)和隔离阀(10)；

所述制冷机(20)与洗涤净化器(6)的冷却装置连通，为循环制冷介质降温、加压，制冷机(20)与洗涤净化器(6)形成闭环制冷系统；

所述吹扫蒸汽管路上设置有蒸汽止回阀(12)和蒸汽切断阀(13)与设置有吹扫气止回阀(16)和吹扫气切断阀(17)的惰性吹扫气管路汇合连通，吹扫蒸汽(11)通过吹扫蒸汽管路，惰性吹扫气(15)通过惰性吹扫气管路引入汇合管路后分成两个支线：第一支线与高温气进界阀(2)和高温气切断阀(3)之间的进气管道连通，第一支线管道上设置有吹扫阀(14)；第二支线与下游排气管道(22)连通，且在第二支线管道上设置有导淋阀(18)；所述高温工艺气(1)与高温除尘器(4)之间、及高温除尘器(4)与洗涤净化器(6)之间的连接管道、阀门及设备均设置有伴热系统，吹扫蒸汽(11)流经的管道、阀门均设置有保温材料；

所述洗涤净化器(6)包括初级洗涤腔(100)、深度洗涤腔(200)以及除雾腔(300)；

所述初级洗涤腔(100)包括初洗段筒体(102)，初洗段筒体(102)上端与深度洗涤腔(200)无缝连接在一起，初洗段封头(108)连接在初洗段筒体(102)下端将其封闭，初洗段封头(108)下部设置有初洗段排液管口(101)，初洗段筒体(102)一侧设置有初洗段进气管口(107)；

所述深度洗涤腔(200)包括深洗段筒体(203)和深洗段短节(209)，所述深洗段筒体(203)中设置有深洗段冷却盘管(216)，深洗段冷却盘管(216)的两端均穿过深洗段筒体(203)顶部法兰固定，深洗段短节(209)通过法兰连接在深洗段筒体(203)顶部，所述深洗段短节(209)上端通过深洗段顶部上法兰(211)封闭，深洗段排气管口(212)贯通连接在深洗段顶部上法兰(211)上；深洗段封头(202)与深洗段筒体(203)底部连接将其底部封闭，深洗段筒体(203)一侧贯穿连接有深洗段加液管口(215)，深洗段洗涤管(201)贯通连接在深洗段封头(202)上并伸入下方初洗段筒体(102)中；深洗段返液管(217)贯通连接在深洗段封头(202)上，深洗段返液管(217)顶端伸入深洗段筒体(203)中、底端伸入下方初洗段筒体(102)中；

所述除雾腔(300)包括除雾段筒体，除雾段筒体通过悬挂机构固定在深洗段短节(209)上将除雾腔(300)固定悬挂于深度洗涤腔(200)中，除雾段锥体(316)连接在除雾段筒体下端，除雾段返液管(301)贯通连接于除雾段锥体(316)下端并穿过深洗段洗涤管(201)伸入到初洗段筒体(102)中；

除雾段滤芯组件(304)安装于除雾段筒体中，在除雾段筒体设置有与筒体外部连通的独立进气空间，该进气空间与除雾段筒体内部空间隔绝，除雾段滤芯组件(304)上部设置有除雾段滤芯进气孔(315)，除雾段滤芯进气孔(315)与进气空间连通。

2.如权利要求1所述的高温气体中多相组分在线取样装置，其特征在于：所述灌液管口通过无袋形管道与灌液阀(7)连通；高温除尘器(4)的内部滤芯为陶瓷滤芯、粉末金属滤芯或者烧结金属滤芯。

3.如权利要求2所述的高温气体中多相组分在线取样装置，其特征在于：所述流量计(9)为具有温度及压力补偿功能、流量的瞬时及累积计量功能的差压式流量计、转子流量计、涡轮流量计或涡街流量计。

4.一种基于权利要求1所述取样装置的高温气体中多相组分在线取样方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：关闭装置内所有阀门，打开灌液阀(7)并向洗涤净化器(6)内灌入适量洗涤剂后关闭灌液阀(7)；

步骤2：启动制冷机(20)、启动伴热系统，依次打开高温气切断阀(3)、进料阀(19)、吹扫气切断阀(17)，缓慢打开吹扫阀(14)为装置充压至工作压力值后关闭吹扫阀(14)、关闭吹扫气切断阀(17)；

步骤3：待循环制冷介质以及伴热系统温度达到设定值后，依次打开导淋阀(18)、隔离阀(10)，缓慢打开流量调节阀(8)泄压至装置内压力值略低于高温工艺气(1)压力值后关闭流量调节阀(8)、打开高温气进界阀(2)，随后通过流量调节阀(8)开度的操控调节流量计(9)的气流量，并计量该流量计的累积过气量；

步骤4：待取样结束后，依次关闭高温气进界阀(2)、关闭伴热系统、关闭导淋阀(18)、打开吹扫气切断阀(17)，并通过控制吹扫阀(14)的开度调节流经流量计(9)的气流量；待高温除尘器(4)明显降温后，依次关闭吹扫阀(14)、关闭吹扫气切断阀(17)、关闭制冷机(20)；

步骤5：待洗涤净化器(6)内压力降至设定值后，依次关闭流量调节阀(8)、关闭隔离阀(10)，缓慢打开灌液阀(7)泄压结束后，打开排液阀(21)收集混合液，随后采用抽滤、洗涤、蒸馏等技术从该混合液中分离出固相以及洗涤剂之外的液相产物，并称重计量；打开排灰阀(5)，清理、收集粉体产物后称重计量；

步骤6：统计步骤3至步骤4过程中，高温气进界阀(2)从打开至关闭的时间段内，流量计(9)的累积计量值，统计排灰阀(5)、排液阀(21)所排出物料中固相以及非洗涤剂液相产物的称重值，综合以上数据推算出高温工艺气中固相以及可凝物的含量。

5.如权利要求4所述高温气体中多相组分在线取样方法，其特征在于：步骤(5)之后依次关闭高温气切断阀(3)、打开蒸汽切断阀(13)、打开高温气进界阀(2)，通过控制吹扫阀(14)的开度调节反吹进入高温工艺气(1)的蒸汽流量，对系统进行反吹，反吹扫结束后，依次关闭蒸汽切断阀(13)、关闭高温气进界阀(2)、关闭吹扫阀(14)、打开导淋阀(18)泄压。

6.如权利要求4所述高温气体中多相组分在线取样方法，其特征在于：所述洗涤剂为四氯化碳、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、苯、水、丙酮中的一种或者几种的混合溶液。

7.如权利要求4所述高温气体中多相组分在线取样方法，其特征在于：所述高温工艺气(1)的压力和温度范围分别是0～15MPaG、200～900℃，高温除尘器(4)、洗涤净化器(6)、流量计(9)的操作压力范围是0～15MPaG。

8.如权利要求4所述高温气体中多相组分在线取样方法，其特征在于：所述下游排气管道(22)的压力值低于高温工艺气(1)、吹扫蒸汽(11)、惰性吹扫气(15)中任意一种气源的压力值，所述吹扫蒸汽(11)与惰性吹扫气(15)的压力值均不低于高温工艺气(1)的压力值。

9.如权利要求4所述高温气体中多相组分在线取样方法，其特征在于：所述制冷机(20)提供给洗涤净化器(6)的循环制冷介质温度为-40～10℃。

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