CN117861402A - 一种在线分析仪尾气回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及尾气回收技术领域，具体地说，涉及一种在线分析仪尾气回收装置。其包括尾气回收储存组件，尾气回收储存组件用于将在线分析仪排空的尾气收集；尾气回收储存组件内部设有尾气净化排放组件，尾气净化排放组件用于将尾气回收储存组件收集的尾气净化，并将净化之后的尾气排出，对尾气回收储存组件内部添加补偿气流路，限制尾气回收储存组件内部的气压偏差；通过单片机控制连接管理阀和出气阀的通断以保证补偿气压力的稳定提供，使其一直能与管道压力达到一定平衡，更好地防止了背压状况的发生，进而避免了机械控制响应速度慢以及反应不灵敏的劣势，从而保证了回收压力的稳定性，使得分析样品得到有效地回收，避免造成环境污染。

Description

一种在线分析仪尾气回收装置

技术领域

本发明涉及尾气回收技术领域，具体地说，涉及一种在线分析仪尾气回收装置。

背景技术

随着石化行业以及自控仪表技术的迅速发展，对工艺介质的分析要求也在不断进步，设置在安全区的分析实验室已无法满足现代化装置对于分析响应时间的要求，为了达到这一目的，设置在装置区的在线分析仪应运而生，在线分析仪的分析数据是指导工艺装置安全稳定、高效运行的重要参数，为使其分析结果准确，在线分析仪尾气出口压力必须保持在大气压的条件下，但保持在大气压条件下的在线分析仪尾气无法返回工艺管道；

针对垃圾打捞船来说，现有技术就有很多，例如：

中国专利公开号CN107983027A公开了一种设备尾气处理回收装置，包括废气过滤箱，废气过滤箱的上方设置有废气进气管，废气过滤箱中开设有卡槽，且废气过滤箱通过卡槽连接有网框，废气过滤箱的内部设置有过滤网，且过滤网设置在网框中，废气过滤箱的内部设置有驱动电机，驱动电机的输出轴连接有转动盘，转动盘上沿转动盘圆周方向等距离均匀设置有震动杆，废气过滤箱的内部下方设置有收集盒，收集盒位于网框的下方水箱的上方设置有有进水管，水箱的下方设置有出水管，出水管上设置有出水阀，本发明，通过震动杆敲打网框，使得过滤网上的固体颗粒震落到收集盒中，自动清洁了过滤网上的灰尘，增加过滤箱中的滤网的使用寿命，节省成本，提高过滤效果。

目前尾气回收装置采用的是机械压力控制，响应时间滞后，控制精度较差，因此，造成在线分析仪尾气回收装置的鲁棒性和稳定性较低，同时石化装置普遍使用的在线气体分析仪(如在线色谱分析仪、顺磁氧分析仪样品出口压力需要维持在大气压，无法直接返回相对压力较高的工艺过程或火炬系统，且仪表分析后的样品往往含有可燃有毒气体，如果直接将在线气体分析仪的尾气排放到空气中会造成严重的空气污染。

鉴于此，本发明提供了一种在线分析仪尾气回收装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线分析仪尾气回收装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的在于，提供了一种在线分析仪尾气回收装置，同时避免

包括尾气回收储存组件，所述尾气回收储存组件用于将在线分析仪排空的尾气收集；

所述尾气回收储存组件内部设有尾气净化排放组件，所述尾气净化排放组件用于将尾气回收储存组件收集的尾气净化，并将净化之后的尾气排出，对尾气回收储存组件内部添加补偿气流路，限制尾气回收储存组件内部的气压偏差

其中，尾气回收储存组件和尾气净化排放组件通过尾气管理单元控制，同时尾气回收储存组件将尾气储存空间分为两个，通过尾气回收储存组件采集气压数据上传至尾气管理单元，尾气管理单元根据气压数据将两个尾气储存空间内部的气流相互抽取，使得尾气储存空间气压平衡，然后通过尾气净化排放组件上传尾气参数数据，根据尾气参数数据将多余的气体通过尾气净化排放组件净化排出，同时并使得两个尾气储存空间不处于放空状态，限制其内部含有气体从而相互补给。

作为本技术方案的进一步改进，所述尾气回收储存组件包括第一储气罐，所述第一储气罐内部设有进气阀，所述进气阀处于第一储气罐和在线分析仪气体传输通道内，用于限制在线分析仪的尾气进入第一储气罐内。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一储气罐内部设有压力传感器，所述压力传感器是敏感度为10PSI级的传感器，所述第一储气罐表面设有传输管道。

作为本技术方案的进一步改进，所述传输管道内部安装有连接管理阀，所述传输管道的另一端连接有第二储气罐，所述第一储气罐和第二储气罐通过传输管道相连通，所述第二储气罐内部安装有出气阀，所述出气阀用于限制第二储气罐内部的气体排出。

作为本技术方案的进一步改进，所述尾气净化排放组件包括颗粒物传感器，所述颗粒物传感器安装在第二储气罐内部，所述第二储气罐内部设有滤网，所述滤网表面安装有搅拌杆，所述第二储气罐内部设有用于带动搅拌杆转动的驱动装置。

作为本技术方案的进一步改进，所述搅拌杆表面设有清理杆，所述第二储气罐和第一储气罐之间设有三通阀，所述清理杆和三通阀用于将颗粒物排出第二储气罐内部。

作为本技术方案的进一步改进，所述第二储气罐内部设有气体传感器，所述气体传感器为氧气传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器、挥发性有机化合物传感器、温度和湿度传感器通过阵列安装形成。

作为本技术方案的进一步改进，所述第二储气罐底部安装有弹性件，所述弹性件的另一端连接有连接架，所述连接架表面设有封闭垫，通过弹性件产生弹力拽动封闭垫贴合第二储气罐底部。

作为本技术方案的进一步改进，所述尾气管理单元包括收集管理模块、气压补偿模块、净化排放模块；

所述收集管理模块通过第二储气罐、第一储气罐、压力传感器、颗粒物传感器、气体传感器建立数据传输协议，从而获取第一储气罐和第二储气罐内部的气压数据和尾气参数数据，并将气压数据发送至气压补偿模块，将尾气参数数据发送至净化排放模块；

所述气压补偿模块用于设定一个气压稳定阈值，当接收到气压数据不等于气压稳定阈值时，则对第一储气罐内部回气压力进行调整，直至接收到气压数据等于气压稳定阈值；

所述净化排放模块用于设定一个净化达标参数，然后将尾气参数数据和净化达标参数进行匹配，若是达标则将第二储气罐储存的尾气排放百分之八十，保留百分之二十用于气压补偿模块控制对第一储气罐补气备用。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该在线分析仪尾气回收装置中，通过单片机控制连接管理阀和出气阀的通断以保证补偿气压力的稳定提供，使其一直能与管道压力达到一定平衡，更好地防止了背压状况的发生，进而避免了机械控制响应速度慢以及反应不灵敏的劣势，从而保证了回收压力的稳定性，使得分析样品得到有效地回收，避免造成环境污染。

2、该在线分析仪尾气回收装置中，通过尾气管理单元对尾气回收储存组件和尾气净化排放组件进行电子控制，从而达到提升控制第一储气罐排放口压力波动以及管路连接控制精度的目的，解决传统机械压力控制系统精度差的问题，电子控制的稳定性提升和快速响应技术的研究，可以使该装置满足应对复杂工况的要求，高质量完成在线分析仪中样品的回收处理。

3、该在线分析仪尾气回收装置中，通过出气阀工作使得第二储气罐内部的气体排出，从而使得第二储气罐内部容量得到了缓解，而且排出的气体都是通过净化之后，避免污染空气环境，提高本装置的环保效。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的传输管道结构示意图；

图3为本发明的图2的A处结构示意图；

图4为本发明的图2的B处结构示意图；

图5为本发明的连接架结构示意图；

图6为本发明的气压补偿模块示意图。

图中各个标号意义为：

10、尾气回收储存组件；11、第一储气罐；12、进气阀；13、压力传感器；14、传输管道；15、连接管理阀；16、第二储气罐；17、出气阀；

20、尾气净化排放组件；21、颗粒物传感器；22、滤网；23、搅拌杆；24、清理杆；25、三通阀；26、气体传感器；27、弹性件；28、连接架；29、封闭垫

30、收集管理模块；31、气压补偿模块；32、净化排放模块。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，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在没有做出创造性劳动前提下所获的的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-图6所示，本实施例目的在于，提供了一种在线分析仪尾气回收装置，包括尾气回收储存组件10，尾气回收储存组件10用于将在线分析仪排空的尾气收集；

尾气回收储存组件10内部设有尾气净化排放组件20，尾气净化排放组件20用于将尾气回收储存组件10收集的尾气净化，并将净化之后的尾气排出，对尾气回收储存组件10内部添加补偿气流路，限制尾气回收储存组件10内部的气压偏差

其中，尾气回收储存组件10和尾气净化排放组件20通过尾气管理单元控制，同时尾气回收储存组件10将尾气储存空间分为两个，通过尾气回收储存组件10采集气压数据上传至尾气管理单元，尾气管理单元根据气压数据将两个尾气储存空间内部的气流相互抽取，使得尾气储存空间气压平衡，然后通过尾气净化排放组件20上传尾气参数数据，根据尾气参数数据将多余的气体通过尾气净化排放组件20净化排出，同时并使得两个尾气储存空间不处于放空状态，限制其内部含有气体从而相互补给。

由于尾气回收装置采用的是机械压力控制，响应时间滞后，控制精度较差，因此，造成在线分析仪尾气回收装置的鲁棒性和稳定性较低，同时石化装置普遍使用的在线气体分析仪(如在线色谱分析仪、顺磁氧分析仪样品出口压力需要维持在大气压，无法直接返回相对压力较高的工艺过程或火炬系统，且仪表分析后的样品往往含有可燃有毒气体，如果直接将在线气体分析仪的尾气排放到空气中会造成严重的空气污染，因此，尾气回收储存组件10包括第一储气罐11，第一储气罐11内部设有进气阀12，进气阀12处于第一储气罐11和在线分析仪气体传输通道内，用于限制在线分析仪的尾气进入第一储气罐11内，第一储气罐11内部设有压力传感器13，压力传感器13是敏感度为10PSI级的传感器，第一储气罐11表面设有传输管道14；

传输管道14内部安装有连接管理阀15，传输管道14的另一端连接有第二储气罐16，第一储气罐11和第二储气罐16通过传输管道14相连通，第二储气罐16内部安装有出气阀17，出气阀17用于限制第二储气罐16内部的气体排出，尾气净化排放组件20包括颗粒物传感器21，颗粒物传感器21安装在第二储气罐16内部，第二储气罐16内部设有滤网22，滤网22表面安装有搅拌杆23，第二储气罐16内部设有用于带动搅拌杆23转动的驱动装置；

搅拌杆23表面设有清理杆24，第二储气罐16和第一储气罐11之间设有三通阀25，清理杆24和三通阀25用于将颗粒物排出第二储气罐16内部，第二储气罐16底部安装有弹性件27，弹性件27的另一端连接有连接架28，连接架28表面设有封闭垫29，通过弹性件27产生弹力拽动封闭垫29贴合第二储气罐16底部；

由图2-图5所示，在线分析仪产生的尾气通过进气阀12转动进入第一储气罐11内部，在需要排气时，通过将连接管理阀15启动使其工作，将第一储气罐11内部的气体传输至第二储气罐16内部进行储存，从而使得第一储气罐11内部拥有足够的容量；

然后将滤网22内部的驱动装置启动使其工作，驱动装置工作带动搅拌杆23转动，搅拌杆23转动使得清理杆24转动，搅拌杆23转动过程中将尾气中含有的颗粒物推动，使其向着滤网22表面落下，而清理杆24转动将滤网22表面的颗粒物进行清理，从而使得颗粒物和连接架28内部的活性炭接触，从而进行净化过滤；

当颗粒物传感器21检测到颗粒物超标，需要对颗粒物进行清理时，将三通阀25启动使其工作，三通阀25工作改变内部通道，将第一储气罐11和第二储气罐16连接通道封闭，然后将另一连接口连接收集颗粒物的罐体，此时罐体内部的气泵产生吸引力将清理杆24表面的颗粒物从三通阀25传输到收集颗粒物的罐体内部，从而排出颗粒物，提高对尾气的净化效率；

当需要更换活性炭时，将连接架28向下拽动，然后使得活性炭露出，此时将活性炭倒出，换上新的活性炭，然后松开连接架28，使得弹性件27产生弹力拉动连接架28上移，连接架28上移将新的活性炭送入第二储气罐16内部，同时连接架28上移使得封闭垫29上移贴合第二储气罐16底部，避免第二储气罐16底部出现气体泄露，提高对第二储气罐16的封闭效果；

当反馈第二储气罐16内部尾气净化达标时，将出气阀17启动使其工作，出气阀17工作使得第二储气罐16内部的气体排出，从而使得第二储气罐16内部容量得到了缓解，而且排出的气体都是通过净化之后，避免污染空气环境，提高本装置的环保效果。

在线分析仪的分析数据是指导工艺装置安全稳定、高效运行的重要参数，为使其分析结果准确，在线分析仪尾气出口压力必须保持在大气压的条件下，但保持在大气压条件下的在线分析仪尾气无法返回工艺管道，因此，尾气管理单元包括收集管理模块30、气压补偿模块31、净化排放模块32；

收集管理模块30通过第二储气罐16、第一储气罐11、压力传感器13、颗粒物传感器21、气体传感器26建立数据传输协议，从而获取第一储气罐11和第二储气罐16内部的气压数据和尾气参数数据，并将气压数据发送至气压补偿模块31，将尾气参数数据发送至净化排放模块32；

气压补偿模块31用于设定一个气压稳定阈值，当接收到气压数据不等于气压稳定阈值时，则对第一储气罐11内部回气压力进行调整，直至接收到气压数据等于气压稳定阈值；

净化排放模块32用于设定一个净化达标参数，然后将尾气参数数据和净化达标参数进行匹配，若是达标则将第二储气罐16储存的尾气排放百分之八十，保留百分之二十用于气压补偿模块31控制对第一储气罐11补气备用；

由图6所示，增加敏感度达到10PSI级的压力传感器13，在本装置中，先将尾气充入第一储气罐11中，并对第一储气罐11添加补偿气流路，并结合连接管理阀15和进气阀12对尾气进行吸抽，利用压力传感器13控制压力，当尾气压力小于回收管道压力时，压力传感器13会有压力信号输出，通过气压补偿模块31对回气压力进行调整，使其始终保持跟回收管道的压力差，更好地保证了回收压力的稳定性，进而提升了电子压力控制系统的控制精度。

为了提升压力控制的灵敏度，缩短响应时间，更改了原来的机械控制方式，采用了电子控制模式，利用压力传感器13灵敏度高的特点，及时把压力信号传输到收集管理模块30中，并采用PLC控制系统，通过单片机，单片机为型号：MC68HC908QT4，控制连接管理阀15和出气阀17的通断以保证补偿气压力的稳定提供，使其一直能与管道压力达到一定平衡，更好地防止了背压状况的发生，进而避免了机械控制响应速度慢以及反应不灵敏的劣势，从而保证了回收压力的稳定性，使得分析样品得到有效地回收，避免造成环境污染。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：包括尾气回收储存组件（10），所述尾气回收储存组件（10）用于将在线分析仪排空的尾气收集；

所述尾气回收储存组件（10）内部设有尾气净化排放组件（20），所述尾气净化排放组件（20）用于将尾气回收储存组件（10）收集的尾气净化，并将净化之后的尾气排出，对尾气回收储存组件（10）内部添加补偿气流路，限制尾气回收储存组件（10）内部的气压偏差

其中，尾气回收储存组件（10）和尾气净化排放组件（20）通过尾气管理单元控制，同时尾气回收储存组件（10）将尾气储存空间分为两个，通过尾气回收储存组件（10）采集气压数据上传至尾气管理单元，尾气管理单元根据气压数据将两个尾气储存空间内部的气流相互抽取，使得尾气储存空间气压平衡，然后通过尾气净化排放组件（20）上传尾气参数数据，根据尾气参数数据将多余的气体通过尾气净化排放组件（20）净化排出，同时并使得两个尾气储存空间不处于放空状态，限制其内部含有气体从而相互补给。

2.根据权利要求1所述的在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：所述尾气回收储存组件（10）包括第一储气罐（11），所述第一储气罐（11）内部设有进气阀（12），所述进气阀（12）处于第一储气罐（11）和在线分析仪气体传输通道内，用于限制在线分析仪的尾气进入第一储气罐（11）内。

3.根据权利要求2所述的在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：所述第一储气罐（11）内部设有压力传感器（13），所述压力传感器（13）是敏感度为10PSI级的传感器，所述第一储气罐（11）表面设有传输管道（14）。

4.根据权利要求3所述的在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：所述传输管道（14）内部安装有连接管理阀（15），所述传输管道（14）的另一端连接有第二储气罐（16），所述第一储气罐（11）和第二储气罐（16）通过传输管道（14）相连通，所述第二储气罐（16）内部安装有出气阀（17），所述出气阀（17）用于限制第二储气罐（16）内部的气体排出。

5.根据权利要求4所述的在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：所述尾气净化排放组件（20）包括颗粒物传感器（21），所述颗粒物传感器（21）安装在第二储气罐（16）内部，所述第二储气罐（16）内部设有滤网（22），所述滤网（22）表面安装有搅拌杆（23），所述第二储气罐（16）内部设有用于带动搅拌杆（23）转动的驱动装置。

6.根据权利要求5所述的在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：所述搅拌杆（23）表面设有清理杆（24），所述第二储气罐（16）和第一储气罐（11）之间设有三通阀（25），所述清理杆（24）和三通阀（25）用于将颗粒物排出第二储气罐（16）内部。

7.根据权利要求4所述的在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：所述第二储气罐（16）内部设有气体传感器（26），所述气体传感器（26）为氧气传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器、挥发性有机化合物传感器、温度和湿度传感器通过阵列安装形成。

8.根据权利要求4所述的在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：所述第二储气罐（16）底部安装有弹性件（27），所述弹性件（27）的另一端连接有连接架（28），所述连接架（28）表面设有封闭垫（29），通过弹性件（27）产生弹力拽动封闭垫（29）贴合第二储气罐（16）底部。

9.根据权利要求1所述的在线分析仪尾气回收装置，其特征在于：所述尾气管理单元包括收集管理模块（30）、气压补偿模块（31）、净化排放模块（32）；

所述收集管理模块（30）通过第二储气罐（16）、第一储气罐（11）、压力传感器（13）、颗粒物传感器（21）、气体传感器（26）建立数据传输协议，从而获取第一储气罐（11）和第二储气罐（16）内部的气压数据和尾气参数数据，并将气压数据发送至气压补偿模块（31），将尾气参数数据发送至净化排放模块（32）；

所述气压补偿模块（31）用于设定一个气压稳定阈值，当接收到气压数据不等于气压稳定阈值时，则对第一储气罐（11）内部回气压力进行调整，直至接收到气压数据等于气压稳定阈值；

所述净化排放模块（32）用于设定一个净化达标参数，然后将尾气参数数据和净化达标参数进行匹配，若是达标则将第二储气罐（16）储存的尾气排放百分之八十，保留百分之二十用于气压补偿模块（31）控制对第一储气罐（11）补气备用。