CN202471541U - 一种水汽比测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种水汽比测定装置，包括：湿式流量计(5)，所述湿式流量计(5)具有入口(51)，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括：冷凝装置(3)，所述冷凝装置(3)具有位于所述冷凝装置(3)顶部的入口(31)和位于所述冷凝装置(3)底部的出口(32)；和收集装置(4)，所述收集装置(4)具有入口(41)和设置在所述收集装置(4)的侧部的出口(42)，所述收集装置(4)的入口(41)密封连接至所述冷凝装置(3)的出口(32)，所述收集装置(4)的出口(42)通过软管(8)密封连接至所述湿式流量计(5)的入口(51)。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤制甲醇或石油化工装置中水汽比的分析技术领域，具体而言涉及一种水汽比测定装置，该水汽比测定装置能够测定甲醇合成催化剂还原过程中的水汽比和水煤气中的水汽比。
背景技术
目前，在石油化工行业中水汽比普遍采用传统的水汽比测定仪诸如在北京玻璃仪器厂、天津玻璃仪器厂等生产的湿式流量计和U型干燥管进行测定。传统的水汽比测定仪包括湿式流量计和U型干燥管，碱石棉置于U型干燥管作为试剂(吸附剂)，设置在湿式流量计顶部的温度计和压力计，与U型干燥管的一侧管密封连接的二通阀，其中湿式流量计的入口通过软管密封连接至U型干燥管的另一侧管。
传统的水汽比测定方法的原理是：用恒重好的装有碱石棉的U型干燥管吸收一定体积的气体中的水分，根据质量差来计算水汽比。该方法的操作步骤是：首先，将碱石棉置于U型干燥管中作为试剂(吸附剂)，称量未通入气体的U型干燥管的重量m。记录湿式流量计最初的读数V0，然后，用样品气充分置换湿式流量计，置换完毕后接所述U型干燥管，从与U型干燥管的一侧管密封连接的二通阀引入样品气，记录湿式流量计此时的读数V1(即，进行气体的体积记录)。然后取下U型干燥管进行称量，吸收水后的U型干燥管的重量为M。然后，根据下式计算水汽比：
其中，M：吸收水后的U型干燥管重量；m：恒重后的U型干燥管重量；V1：样品气的体积；V0：湿式流量计最初的读数。
但是，传统的水汽比测定方法仅适用于室内的分析，不利于现场实时分析。此外，传统的水汽比测定方法存在以下问题和缺点：a.分析误差大，测定气体中水含量较低时误差大；b.方法适用费时，在试验前要进行恒重，试验后要进行称量等操作；c.去现场采样过程不能与大气中的水分接触尤其在湿度大的地方，分析的问题无法解决；d.在测试时不可在现场进行实时分析并得出结果；在活化后期水汽浓度较低时误差将增大，不能直接读取数据，其次不能在现场进行实时分析。为了解决上述问题，需要对传统的水汽比测定装置进行改进。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种水汽比测定装置，该装置可以在线分析并读取数据，提高了分析效率。在水含量相对较高时误差也会减小，不需要采样，不需要恒重等一系列的步骤。该装置能够快速有效地通过连接系统进行合成气中水汽和其他气体比的测定，提高了分析速度和低水含量的准确度，并且在现场就可以完成实时分析。
在一个方面，本实用新型提供了一种水汽比测定装置，包括：包括：湿式流量计，所述湿式流量计具有入口，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括：冷凝装置，所述冷凝装置具有位于所述冷凝装置顶部的入口和位于所述冷凝装置底部的出口；和收集装置，所述收集装置具有入口和设置在所述收集装置的侧部的出口，所述收集装置的入口密封连接至所述冷凝装置的出口，所述收集装置的出口通过软管密封连接至所述湿式流量计的入口。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述收集装置的底部设置有二通阀。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括三通玻璃管，所述三通玻璃管与设置在所述冷凝装置顶部的入口密封连接。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括温度计和压力计，所述温度计和所述压力计均设置在所述湿式流量计的顶部。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置为球形冷凝管。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，在所述收集装置的侧壁设置有刻度。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述收集装置为带刻度的收集瓶。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述压力计为U型压力计，而所述温度计为水银温度计。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述软管为乳胶管或硅胶管。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置的下侧壁设置有进水口，而所述冷凝装置的上侧壁设置有出水口。
根据本实用新型的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置的进水口和出水口错开地设置在所述冷凝装置的上侧壁和下侧壁。
本实用新型的水汽比测定装置可以在线分析并读取数据，提高分析效率。在水含量相对较高时误差也会减小，不需要采样，不需要恒重等一系列的步骤。该装置能够快速有效地通过连接系统进行合成气中水汽和其他气体比的测定，提高了分析速度和低水含量的准确度，并且在现场就可以完成实时分析。通过简易的仪器连接，成本低，安装方便。此外，能提高试验的操作性，分析的准确度和时效性。
通过以下说明，本实用新型的其它和另外的目的、特征以及优点将更充分地被呈现。
附图说明
图1为根据本实用新型的实施例1的水汽比测定装置的示意图。
图2为根据现有技术的水汽比测定仪的示意图。
具体实施方式
以下将对根据本实用新型的水汽比测定装置进行具体描述，本领域技术人员应该明了，以下的具体描述是为了便于理解本实用新型，并不用来限制本实用新型的保护范围。
图2为根据现有技术的水汽比测定仪的示意图。该水汽比测定仪包括湿式流量计5、U型干燥管3、二通玻璃管2，其中所述U型干燥管3的一侧管31连接至二通玻璃管2，所述U型干燥管3的另一侧管32通过软管8密封连接至湿式流量计5的入口51。现有技术的水汽比测定方法的操作步骤是：首先，将碱石棉置于U型干燥管3中作为试剂(吸附剂)，称量未通入气体的U型干燥管3的重量m。记录湿式流量计5最初的读数V0，然后，用样品气1充分置换湿式流量计5，置换完毕后接所述U型干燥管3，从与U型干燥管3的一侧管31密封连接的二通阀2引入样品气1，样品气1经过U型干燥管3中的碱石棉后，从与U型干燥管3的另一侧管32密封连接的软管8进入到湿式流量计5中，然后记录湿式流量计5此时的读数V1(即，进行气体的体积记录)。最后，取下U型干燥管进行称量，吸收水后的U型干燥管的重量为M。根据下式计算水汽比： 其中，M：吸收水后的U型干燥管重量；m：恒重后的U型干燥管重量；V1：样品气的体积；V0：湿式流量计最初的读数。
本实用新型对现有技术的水汽比测定仪进行了改进。
根据本实用新型的一个具体实施方式，提供了一种水汽比测定装置，包括：湿式流量计5，所述湿式流量计5具有入口51，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括：冷凝装置3，所述冷凝装置3具有位于所述冷凝装置3顶部的入口31和位于所述冷凝装置3底部的出口32；和收集装置4，所述收集装置4具有入口(41)和设置在所述收集装置4的侧部的出口42，所述收集装置4的入口41密封连接至所述冷凝装置3的出口32，所述收集装置4的出口42通过软管8密封连接至所述湿式流量计5的入口51。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，其特征在于，所述收集装置4的底部设置有二通阀9。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括三通玻璃管2，所述三通玻璃管2与设置在所述冷凝装置3顶部的入口31密封连接。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括温度计6和压力计7，所述温度计6设置在所述湿式流量计5的顶部，并且所述压力计7设置在所述湿式流量计5的顶部。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置3为球形冷凝管。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，在所述收集装置4的侧壁设置有刻度。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，所述收集装置4为带刻度的收集瓶。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，所述压力计7为U型压力计，而所述温度计6为水银温度计。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，所述软管8为乳胶管或硅胶管。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置3的下侧壁设置有进水口33，而所述冷凝装置3的上侧壁设置有出水口34。
根据本实用新型一个实施方式的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置3的进水口33和出水口34错开地设置在所述冷凝装置3的上侧壁和下侧壁
本实用新型的水汽比测定装置的原理为气体进入冷凝管后，使气体中的水汽冷凝后滴入带刻度的收集装置4中计量体积，再通过湿式流量计5测量通过气体的总体积，然后经过温度的校准后与收集的凝液体积相比得到水汽比。
本实用新型的水汽比测定装置可以在线分析并读取数据，提高分析效率。在水含量相对较高时误差也会减小，不需要采样，不需要恒重等一系列的步骤。该装置能够快速有效地通过连接系统进行合成气中水汽和其他气体比的测定，提高了分析速度和低水含量的准确度，并且在现场就可以完成实时分析。通过简易的仪器连接，成本低，安装方便。此外，能提高试验的操作性、分析的准确度和时效性。
实施例1
图1为根据本实用新型的水汽比测定装置的示意图。该水汽比测定装置包括：湿式流量计5，所述湿式流量计5具有入口51，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括：冷凝装置3，所述冷凝装置3具有位于所述冷凝装置3顶部的入口31和位于所述冷凝装置3底部的出口32；和收集装置4，所述收集装置4具有入口41和设置在所述收集装置4的侧部的出口42，所述收集装置4的入口41密封连接至所述冷凝装置3的出口32，所述收集装置4的出口42通过软管8密封连接至所述湿式流量计5的入口51。在该实施例中，所述冷凝装置3为冷凝管，所述收集装置4为带刻度的收集瓶。在所述冷凝装置3的顶部设置有与所述冷凝装置3的入口31密封连接的三通玻璃管2，以方便样品的置换。在所述收集装置4的底部设置有二通阀9，以方便收集的冷凝水排出。在所述湿式流量计5的顶部设置有水银温度计6和U型压力计7，用于计量冷凝液的温度和压力。在所述冷凝装置3的下侧壁设置有进水口33，而在所述冷凝装置3的上侧壁设置有出水口34。优选地，所述冷凝装置3的进水口33和出水口34错开地设置在所述冷凝装置3的上侧壁和下侧壁。
在使用图1中的水汽比测定装置测量合成气的水汽比以及水煤气的水汽比时，具体操作步骤如下。将待测量的合成气以及水煤气1经由三通玻璃管2从玻璃制的球形冷凝管3的入口31引入到冷凝管3中，所述三通玻璃管2与设置在所述冷凝管3的顶部的入口31密封连接。使球形冷凝管3的出口32借助于凡士林密封连接至带刻度的收集瓶4的入口41，其中在收集瓶4的底部设置有二通阀9，以方便排出冷凝液。将设置在收集瓶4侧部的出口42通过乳胶管或硅胶管8密封连接至湿式流量计5的入口51，将湿式流量计5的出口52接到通风的地方，注意不可以离现场太近，以免使人中毒。将水银温度计6和U型压力计7设置在湿式流量计5的顶部，用于测定冷凝液的温度和压力。将冷却水的出口用水管接冷凝管的下端口33，冷凝管的出水口34接管到水池。如上所述，连接好装置并检查各部件连接处是否漏气。然后，接通冷却水，打开合成气控制阀，调节好流量，使其适中。在测试结束后，记下冷凝液体积V水、湿式流量计5指示的气体体积V气、湿式流量计5的气体压力(毫米汞柱)P流，U型压力计7的压力P大气(测定时大气压(毫米汞柱))、水银温度计6的读数，即流量计气体温度t。通过下式计算水汽比：
式中：
V水：冷凝水体积(毫升)
V气：流量计指示的气体体积(升)
P流：流量计气体压力(毫米汞柱)
P大气：测定时大气压(毫米汞柱)
t：流量计气体温度
Pw：t℃时饱和水蒸气压(毫米汞柱)
D水：t℃时冷凝水密度(克/立方厘米)
与现有技术的水汽比测定仪相比，本实用新型的水汽比测定装置可以在线分析并读取数据，提高分析效率。在水含量相对较高时误差也会减小，不需要采样，不需要恒重等一系列的步骤。该装置能够快速有效地通过连接系统进行合成气中水汽和其他气体比的测定，提高了分析速度和低水含量的准确度，并且在现场就可以完成实时分析。通过简易的仪器连接，成本低，安装方便。此外，能提高试验的操作性、分析的准确度和时效性。
虽然已经参照特定的具体实施方式详细地描述了本实用新型的精神，但是这些实施方式仅用于说明的目的并且不应限制本实用新型。应当理解，在不背离本实用新型的范围和精神的情况下，本领域技术人员可以改变或更改这些实施方式。
Claims (11)
1.一种水汽比测定装置，包括：湿式流量计(5)，所述湿式流量计(5)具有入口(51)，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括：冷凝装置(3)，所述冷凝装置(3)具有位于所述冷凝装置(3)顶部的入口(31)和位于所述冷凝装置(3)底部的出口(32)；和收集装置(4)，所述收集装置(4)具有入口(41)和设置在所述收集装置(4)的侧部的出口(42)，所述收集装置(4)的入口(41)密封连接至所述冷凝装置(3)的出口(32)，所述收集装置(4)的出口(42)通过软管(8)密封连接至所述湿式流量计(5)的入口(51)。
2.根据权利要求1所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述收集装置(4)的底部设置有二通阀(9)。
3.根据权利要求1所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括三通玻璃管(2)，所述三通玻璃管(2)与设置在所述冷凝装置(3)顶部的入口(31)密封连接。
4.根据权利要求1所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述水汽比测定装置还包括温度计(6)和压力计(7)，所述温度计(6)和所述压力计(7)均设置在所述湿式流量计(5)的顶部。
5.根据权利要求1所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置(3)为球形冷凝管。
6.根据权利要求1所述的水汽比测定装置，其特征在于，在所述收集装置(4)的侧壁设置有刻度。
7.根据权利要求6所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述收集装置(4)为带刻度的收集瓶。
8.根据权利要求4所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述压力计(7)为U型压力计，而所述温度计(6)为水银温度计。
9.根据权利要求1所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述软管(8)为乳胶管或硅胶管。
10.根据权利要求1所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置(3)的下侧壁设置有进水口(33)，而所述冷凝装置(3)的上侧壁设置有出水口(34)。
11.根据权利要求10所述的水汽比测定装置，其特征在于，所述冷凝装置(3)的进水口(33)和出水口(34)错开地设置在所述冷凝装置(3)的上侧壁和下侧壁。
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