CN201083651Y - 焦炉煤气氧含量分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焦炉煤气氧含量分析装置，包括依次连通的采样组件、预处理组件和分析仪，预处理组件进一步包括水射流泵和气水分离器，预处理组件还包括换热器，分别设于水射流泵与气水分离器之间以及水射流泵与蒸汽冷凝水管道之间，并通过管道相连通；换热器上还均连通有冷冻水输入、输出管道。该分析装置通过换热器分别对流入水射流泵内的蒸汽冷凝水和流出水射流泵的气水混合物进行冷却，使样品气中萘、焦油等杂质凝结成固体，并通过水流冲击进入气水分离器内，避免堵塞管道从而有效的保证了分析工作的正常进行。

Description

焦炉煤气氧含量分析装置

技术领域

本实用新型涉及焦化行业中焦炉煤气氧含量的在线测量设备，更具体地说，涉及一种焦炉煤气氧含量分析装置，该分析装置能够有利于去除样品气内的萘、焦油凝结物，避免管道堵塞。

背景技术

在焦化行业中，需要对焦炉煤气的氧含量进行在线测量和分析。请参阅图1所示，目前，所采用的焦炉煤气氧含量分析装置包括采样组件110、预处理组件120、分析仪130和机柜，采样组件110与预处理组件120、分析仪130依次通过管道连通，采样组件110进一步包括采样探头111、蒸汽喷射泵112，采样探头111通过蒸汽喷射泵112对焦炉煤气工艺管道1中的样品气进行采样，并输入至蒸汽喷射泵112，蒸汽喷射泵112有三个接口，一接口与蒸汽管道2连通，蒸汽进入蒸汽喷射泵112内与样品气混合；预处理组件120、分析仪130均设于机柜内，预处理组件120进一步包括水射流泵121、气水分离器122和回流环123，并依次连通，水射流泵121有三个接口，一接口与蒸汽喷射泵112连接相通，另一接口与蒸汽冷凝水管道3连接相通，水射流泵121将蒸汽喷射泵112内混合后的样品气吸入后，通入蒸汽冷凝水进行混合，混合后样品气中的蒸汽冷却成水，并且样品气中的灰尘、部分的萘、焦油等凝结物被水洗去。水射流泵121内的样品气与水的混合物进入气水分离器122进行气水分离，分离后的样品气向上进入回流环123，水则溢流排出，多余的气体通过水封进行气水分离后排出。在回流环123内的样品气进一步进行气水分离，进一步分离后的样品气通过减压阀125的减压以及过滤器126的过滤输入至分析仪130内进行分析，而多余的样品气则通入冒泡杯127内，并将溢出的气水混合物通过水封进行气水分离后排出。

该分析装置在使用过程中存在以下缺点：由于进入水射流泵121的蒸汽冷凝水的温度较高，因此在水洗时，对萘、焦油凝结物的去除处理效果不是很好，而当气温较低时，就会出现未被水洗掉的样品气中萘等杂质在管道内发生结晶，从而堵塞管道的现象；采样探头111在采样时，会由于杂质淤积而发生堵塞的现象，从而影响了样品气采样的连续性，目前只有靠人工对该探头111进行定期吹扫，工作量很大；另外，由于机柜没有保温设施，使得机柜内的温度随气温变化而变化，在气温较低的冬季，样品气中的萘等杂质容易在管路内容易发生结晶而堵塞管道，造成分析工作无法正常进行，不但影响了工作效率，而且还影响安全生产。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述的蒸汽水温度较高导致对萘、焦油凝结物的去除效果差、容易造成萘结晶而堵塞管道以及人工吹扫采样探头工作量大的缺点，本实用新型的目的是提供一种焦炉煤气氧含量分析装置，该分析装置能够提高萘、焦油凝结物的去除效果，防止萘结晶而堵塞管道。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该焦炉煤气氧含量分析装置包括依次连通的采样组件、预处理组件和分析仪，预处理组件进一步包括水射流泵和气水分离器，水射流泵通过管道分别与蒸汽喷射泵、气水分离器和蒸汽冷凝水管道相连通，所述的预处理组件还包括换热器，分别设于水射流泵与气水分离器之间以及水射流泵与蒸汽冷凝水管道之间，并通过管道相连通；换热器上还均连通有冷冻水输入、输出管道。

所述的气水分离器与分析仪之间还设有两个过滤器，分别为一级过滤器和二级过滤器，气水分离器通过管道依次与一级过滤器、二级过滤器、分析仪相连通。

所述的一级过滤器的内部设有玻璃丝滤芯。

所述的采样组件进一步包括采样探头、蒸汽喷射泵和气动三通阀，气动三通阀设于采样探头与蒸汽喷射泵之间，并通过管道分别与采样探头、蒸汽喷射泵相连通；蒸汽喷射泵、气动三通阀还分别与蒸汽管道相连通。

该分析装置还包括机柜，所述的预处理组件和分析仪均设于机柜内，该机柜的内壁设有保温棉层。

所述的机柜内部两侧和后侧均设有蒸汽盘管，蒸汽盘管两端分别连通有保温蒸汽输入、输出管道。

所述的机柜的侧壁上还设有热电阻。

在上述技术方案中，本实用新型的焦炉煤气氧含量分析装置包括依次连通的采样组件、预处理组件和分析仪，预处理组件进一步包括水射流泵和气水分离器，预处理组件还包括换热器，分别设于水射流泵与气水分离器之间以及水射流泵与蒸汽冷凝水管道之间，并通过管道相连通；换热器上还均连通有冷冻水输入、输出管道。该分析装置通过换热器分别对流入水射流泵内的蒸汽冷凝水和流出水射流泵的气水混合物进行冷却，使样品气中萘、焦油等杂质凝结成固体，并通过水流冲击进入气水分离器内，避免堵塞管道；通过增设气动三通阀，使蒸汽喷射泵对采样探头进行自动反吹，清除杂质淤积，保证采样的连续性；另外，还通过在机柜内增设保温棉层以及蒸汽盘管，控制机柜内部温度，避免了样品气中的杂质因温度较低而发生结晶，导致堵塞管道，从而有效的保证了分析工作的正常进行。

附图说明

图1是现有技术的焦炉煤气氧含量分析装置的结构示意图；

图2是本实用新型的焦炉煤气氧含量分析装置的结构示意图；

图3是本实用新型的分析装置的机柜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图2所示，本实用新型的焦炉煤气氧含量分析装置包括依次连通的采样组件210、预处理组件220和分析仪230，采样组件210进一步包括采样探头211、蒸汽喷射泵212和气动三通阀213，采样探头211安装在焦炉煤气工艺管道1上，并与工艺管道1接通；气动三通阀213设于采样探头211与蒸汽喷射泵212之间，该气动三通阀213为带电磁阀的三通阀，并设有三个工艺接口和一个电气接口，工艺接口通过管道分别与采样探头211、蒸汽喷射泵212以及蒸汽管道2相连通，电气接口外接控制器，用于控制电磁阀的开关。蒸汽喷射泵212有三个接口，通过管道分别与气动三通阀213、蒸汽管道2以及预处理组件220的水射流泵221相连通。采样探头211与气动三通阀213之间、气动三通阀213与蒸汽管道2以及蒸汽喷射泵212与蒸汽管道2之间的管道上均设有相连通的截止阀214，蒸汽喷射泵212与相应截止阀214之间的管道上还设有压力表。预处理组件220包括水射流泵221、气水分离器222和换热器223，水射流泵221有三个接口，分别与蒸汽喷射泵212、蒸汽冷凝水管道3以及气水分离器222相连通，换热器223有两个，分别设置于水射流泵221与气水分离器222之间以及水射流泵221与蒸汽冷凝水管道3之间的管道上并相连通。该换热器223为列管式换热器223，均设有四个接口。设于水射流泵221与气水分离器222之间的换热器223a的其中两个接口分别与水射流泵221、气水分离器222相连通，另两个接口分别连通有冷冻水输入、输出管道4a、4b，提供煤气净化系统中冷却装置的冷冻水，作为换热器223的换热介质；设于水射流泵221与蒸汽冷凝水管道3之间的换热器223b的其中两个接口分别与水射流泵221与蒸汽冷凝水管道3相连通，另两个接口也分别连通有冷冻水输入、输出管道4a、4b。两个换热器223的冷冻水输入管道4a上还设有相连通的截止阀214，可以调节冷冻水输入流量，起到调节换热器223冷却效果的作用。气水分离器222有五个接口，其中一接口通过换热器223与水射流泵221连通；一接口为多余气体排出口，通过管道排放到大气中；一接口为排污口，并与排污管道5连通，排污管道5上还设有球阀224；一接口为溢流口，通过管道与排污管道5相连通。该预处理组件220还包括两个过滤器，分别为一级过滤器225和二级过滤器226，气水分离器222通过管道依次与一级过滤器225、二级过滤器226以及分析仪230相连通。一级过滤器225内部充有20μm玻璃丝滤芯，并有三个接口，其中一接口为样品气入口，一接口凝结水出口，两个接口通过管道分别与气水分离器222的另外两个接口相连通。一级过滤器225的还有一接口通过管道与二级过滤器226连通。二级过滤器226内部填充20μm纸滤芯。二级过滤器226与一级过滤器225之间的管道上连通有分流管道6，在分流管道6以及二级过滤器226与分析仪230之间的管道上均设有转子流量计227，分别对管道内的样品气的流量进行测量。请参阅图3所示，该分析装置还包括机柜240，预处理组件220和分析仪230均设于该机柜240内，该机柜240的内壁上设有50mm厚的保温棉层241，用于提高机柜240的隔热效果。该机柜240内部两侧和后侧均设有蒸汽盘管242，蒸汽盘管242两端通过管道穿出机柜240，并分别与保温蒸汽输入、输出管道7a、7b相接通。保温蒸汽输入管道7a上还设有带电磁阀的气动阀243，保温蒸汽输出管道7b上还设有疏水器244，用于排除蒸汽盘管242内保温蒸汽的冷凝水。该机柜240的侧壁上还设有热电阻245，对机柜240内的温度进行检测，并将温度信号传送至外部控制器，用于控制带电磁阀的气动阀243的开关。

请再参阅图2所示，使用时，打开蒸汽管道2与蒸汽喷射泵212之间的截止阀214，使蒸汽进入蒸汽喷射泵212内，使蒸汽喷射泵212产生一定的吸力，将工艺管道1内的焦炉煤气通过采样探头211采集至蒸汽喷射泵212内，并与蒸汽进行混合。由于蒸汽的温度较高，在此期间混合样品气的萘等杂质不会结晶而堵塞管路。通过控制器定期发出信号使蒸汽喷射泵212打开，并通过蒸汽吹扫积聚在采样探头211上的灰尘、萘等杂质，保证采样的连续性和及时性。此时，将蒸汽冷凝水管道3内的温度越约80℃的蒸汽冷凝水输入换热器223内，并打开换热器223与冷冻水输入管道4a之间的截止阀214，将温度约为19℃的冷冻水输入至换热器223内，对蒸汽冷凝水进行换热冷却，使蒸汽冷凝水的温度低于25℃，并输入至水射流泵221，并在水射流泵221内产生一定的吸力将蒸汽喷射泵212内的混合样品气吸入至水射流泵221内进行混合，使样品气中的蒸汽冷凝成水，样品气中的部分的焦油、萘等杂质也凝结成固体颗粒，并输入换热器223内，由于蒸汽冷凝成水，会释放一定的热量，使气水混合物的温度提高约10℃，也就是进入换热器223内的气水混合物的温度达到了约35℃，此时通过冷冻水输入管道4a向换热器223内输入温度约为19℃的冷冻水进行再次冷却，使气水混合物的温度不超过23℃，并且在冷却过程中，样品气中的焦油、萘等杂质进一步凝结成固体，通过水流的冲击，将样品气中的灰尘、焦油、萘等固体杂质一起冲入至气水分离器222内，避免了淤积管道现象，而冷却后的冷冻水从冷冻水输出管道4b排出。气水混合物在气水分离器222的分离室内进行气水分离，分离的样品气流向一级过滤器225，不溶于水的气体则逸出并通过多余气体排出口向大气排放，多余的水则通过溢流口进行排放，分离后的污水可从排污口排放至排污管道5。进入一级过滤器225内的样品气经过一级过滤，灰尘、焦油、萘等杂质被进一步滤除，样品气中雾状水滴也在过滤器中聚集凝结成水，并通过凝结水出口回流至气水分离器222内，一级过滤后的样品气进入至二级过滤器226内进行二级过滤，然后输入至分析仪230进行含氧量的检测分析，而多余气体通过分流管道6排出，两个转子流量计227用于调节进入分析仪230的样品气流量。

请再参阅图3所示，由于预处理组件220和分析仪230均设置在机柜240内，在以上预处理过程中，通过热电阻245检测机柜240内的温度，当机柜240内的温度低于25℃时，热电阻245输出温度信号，控制器控制带电磁阀的气动阀243打开，保温蒸汽通过蒸汽盘管242对机柜240内部进行加热；当柜内温度高于35℃时，关闭带电磁阀的气动阀243，从而停止加热。这样能够将机柜240内的温度控制在25～35℃之间，使气水分离器222后的样品气的温度控制在25℃以上，并通过该机柜240的保温棉层241能够起到很好的隔热效果，从而防止样品气中残存的水、萘和焦油凝结而堵塞管道，而保温蒸汽冷凝形成的水通过汽输出管道上的疏水器244排除。

本实用新型的焦炉煤气氧含量分析装置设计合理科学，结构简单，操作方便，维护量少，可为焦化行业的煤气净化系统中焦炉煤气氧含量分析提供符合要求样品气，保证了检测的正确性。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种焦炉煤气氧含量分析装置，该分析装置包括依次连通的采样组件、预处理组件和分析仪，预处理组件进一步包括水射流泵和气水分离器，水射流泵通过管道分别与蒸汽喷射泵、气水分离器和蒸汽冷凝水管道相连通，其特征在于：

所述的预处理组件还包括换热器，分别设于水射流泵与气水分离器之间以及水射流泵与蒸汽冷凝水管道之间，并通过管道相连通；换热器上还均连通有冷冻水输入、输出管道。

2.如权利要求1所述的焦炉煤气氧含量分析装置，其特征在于：

所述的气水分离器与分析仪之间还设有两个过滤器，分别为一级过滤器和二级过滤器，气水分离器通过管道依次与一级过滤器、二级过滤器、分析仪相连通。

3.如权利要求2所述的焦炉煤气氧含量分析装置，其特征在于：

所述的一级过滤器的内部设有玻璃丝滤芯。

4.如权利要求1所述的焦炉煤气氧含量分析装置，其特征在于：

所述的采样组件进一步包括采样探头、蒸汽喷射泵和气动三通阀，气动三通阀设于采样探头与蒸汽喷射泵之间，并通过管道分别与采样探头、蒸汽喷射泵相连通；蒸汽喷射泵、气动三通阀还分别与蒸汽管道相连通。

5.如权利要求1所述的焦炉煤气氧含量分析装置，其特征在于：

该分析装置还包括机柜，所述的预处理组件和分析仪均设于机柜内，该机柜的内壁设有保温棉层。

6.如权利要求5所述的焦炉煤气氧含量分析装置，其特征在于：

所述的机柜内部两侧和后侧均设有蒸汽盘管，蒸汽盘管两端分别连通有保温蒸汽输入、输出管道。

7.如权利要求5或6所述的焦炉煤气氧含量分析装置，其特征在于：

所述的机柜的侧壁上还设有热电阻。

Images