CN209027874U - 一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，涉及发酵废气检测技术领域，包括：取样探针，所述取样探针的一端通过球阀插入至尾气管线内；气液分离罐，所述气液分离罐的入口与所述取样探针的另一端连接；除沫格栅组件；高液位排放阀；多条一体化温控管缆，所述多条一体化温控管缆的一端分别与多个所述气液分离罐连接；检测器，所述检测器通过所述一体化温控管缆与多个所述气液分离罐连通；氮气反吹系统。解决了现有技术中不能有效净化发酵尾气的难题，实现了含水含泡沫高的发酵尾气在线监测有效除杂的技术效果。

Description

一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置

技术领域

本实用新型涉及发酵废气检测技术领域，尤其涉及一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置。

背景技术

微生物发酵过程中，对微生物代谢情况的了解有非常重要的价值，通过发酵尾气组分的变化情况的研究，最直接的成效就是降低生产成本，实现原材料转化率最大化。而要实现对发酵尾气的检测，首先要解决发酵尾气有效净化的难题。发酵尾气的成分复杂，国内外的处理方法不多，而且没有一个彻底、经济的合理方案。由于发酵排出的尾气压力较小，采用机械式旋风水气分离方法，效果较差；压缩空气除湿法，需深度冷冻或分子筛，能耗大，有污染，使用麻烦；采用简单气体分析仪，通过取样泵人工间断取气进行分析，不能完成在线连续检测。

申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

发酵尾气泡沫多、含水多、杂质多，成分复杂。常规的净化方法不能有效的除去其杂质及对检测设备有干扰的物质，容易对检测设备造成损坏。适合发酵行业专用的尾气在线分析装置成本高，设备复杂，使用不便。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，解决了现有技术中不能有效净化发酵尾气的难题。

鉴于上述问题，本实验新型实施例提供了一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，所属装置包括：取样探针，所述取样探针的一端通过球阀插入至尾气管线内；气液分离罐，所述气液分离罐的入口与所述取样探针的另一端连接；除沫格栅组件，所述除沫格栅组件位于所述气液分离罐内部水平设置，且所述除沫格栅组件设置在靠近所述取样探针处；高液位排放阀，所述高液位排放阀设置在所述气液分离罐上，且所述高液位排放阀位于所述除沫格栅组件与所述气液分离罐的底部之间；多条一体化温控管缆，所述多条一体化温控管缆的一端分别与多个所述气液分离罐连接；检测器，所述检测器通过所述一体化温控管缆与多个所述气液分离罐连通；氮气反吹系统，所述氮气反吹系统设置在所述一体化温控管缆上，位于所述检测器与所述气液分离罐之间。

进一步的，装置还包括：流量计，所述流量计设置在所述一体化温控管缆上，位于所述氮气反吹系统和所述检测器之间，监控所述一体化温控管缆内气体流量情况。

进一步的，所述取样探针包括：针阀，所述针阀设置在所述取样探针上，设置在所述球阀和所述气液分离罐之间，控制所述取样探针的开关。

进一步的，所述气液分离罐还包括：微压排沫口，所述微压排沫口设置在所述气液分离罐的顶部，排出所述气液分离罐中多余泡沫；

手动排放阀，所述手动排放阀设置在所述气液分离罐的底部。

进一步的，所述高液位排放阀包括：液位传感器，所述液位传感器设置在所述气液分离罐顶部，监测所述气液分离罐内部液位变化情况；浮球开关，所述浮球开关位于所述气液分离罐内部；排放阀，所述排放阀设置在所述气液分离罐上，且所述高液位排放阀位于所述除沫格栅组件与所述气液分离罐的底部之间，且与所述浮球开关连接，并与所述液位传感器电连接。

进一步的，所述氮气反吹系统包括：吹扫控制器；三通电磁阀，所述三通电磁阀设置在所述一体化温控管缆上，与所述吹扫控制器电连接；吹扫氮气加热器，所述吹扫氮气加热器与所述一体化温控管缆连接，对所述一体化温控管缆进行加热。

进一步的，所述装置还包括：多条外排管，所述多条外排管的一端分别与所述多条一体化温控管缆连通，设置在所述流量计与所述氮气反吹装置之间，将滞留气体排出。

进一步的，所述装置还包括：排液阀，所述排液阀设置在所述外排管与所述一体化温控管缆的连接处，排出所述一体化温控管缆内残留液体。

进一步的，所述装置还包括：加压泵，所述加压泵的一端与所述检测器入口处连接，另一端与所述外排管连接，调节所述一体化温控管缆内的气压大小。

进一步的，所述除沫格栅组件包括：多个除沫格栅板，所述多个除沫格栅板交替设置在所述气液分离罐内部侧壁上，其中，所述除沫格栅板上均匀设置有多个通孔。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本实用新型实施例提供的一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，包括：取样探针，所述取样探针的一端通过球阀插入至尾气管线内；气液分离罐，所述气液分离罐的入口与所述取样探针的另一端连接；除沫格栅组件；高液位排放阀；多条一体化温控管缆，所述多条一体化温控管缆的一端分别与多个所述气液分离罐连接；检测器，所述检测器通过所述一体化温控管缆与多个所述气液分离罐连通；氮气反吹系统。气体经过除水、除泡沫之后通过三通电磁阀进入膜过滤装置，除去微小杂质后分两路分别进入检测系统和排放系统，进入检测系统的一路经过气体疏水罐，再进入自动取样阀，最终进入检测设备。解决了现有技术中不能有效净化发酵尾气的难题，实现了含水含泡沫高的发酵尾气在线监测有效除杂的技术效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例取样探针到气液分离罐的结构示意图。

图3为本实用新型实施例气液分离罐到检测器的结构示意图。

图4为本实用新型实施例除沫格栅板的结构示意图。

附图标记说明：取样探针1，针阀10，球阀11，气液分离罐2，微压排沫口20，手动排放阀21，液位传感器22，浮球开关23，高液位排放阀24，除沫格栅组件25，除沫格栅250，多条一体化温控管缆3，氮气反吹系统4，吹扫控制器40，三通电磁阀41，吹扫氮气加热器42，多条外排管5，流量计6，排液阀7，加压泵8，自动取样阀9，检测器100。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，用于解决现有技术中不能有效净化发酵尾气的难题。

本实用新型提供的技术方案总体思路如下：包括：取样探针，所述取样探针的一端通过球阀插入至尾气管线内；气液分离罐，所述气液分离罐的入口与所述取样探针的另一端连接；除沫格栅组件，所述除沫格栅组件位于所述气液分离罐内部水平设置，且所述除沫格栅组件设置在靠近所述取样探针处；高液位排放阀，所述高液位排放阀设置在所述气液分离罐上，且所述高液位排放阀位于所述除沫格栅组件与所述气液分离罐的底部之间；多条一体化温控管缆，所述多条一体化温控管缆的一端分别与多个所述气液分离罐连接；检测器，所述检测器通过所述一体化温控管缆与多个所述气液分离罐连通；氮气反吹系统，所述氮气反吹系统设置在所述一体化温控管缆上，位于所述检测器与所述气液分离罐之间。实现了含水含泡沫高的发酵尾气在线监测有效除杂的技术效果。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例的一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，请参考图1-4，所述装置包括：

取样探针1，所述取样探针1的一端通过球阀11插入至尾气管线内；

具体而言，所述取样探针1的一端通过球阀11插入至尾气管线内，探针插入深度为管线的中心位置，以使介质具有代表性。

气液分离罐2，所述气液分离罐2的入口与所述取样探针1的另一端连接；

具体而言，所述气液分离罐2的作用是将混合在原料气中的液态产品分离下来，也可应用于气体除尘，油水分离及液体脱除杂质等多种工业及民用应用场合。

除沫格栅组件25，所述除沫格栅组件25位于所述气液分离罐2内部水平设置，且所述除沫格栅组件25设置在靠近所述取样探针1处；

具体而言，所述内部除沫格栅组件25能快速打破尾气中夹带的发酵泡沫，使泡沫内包裹的尾气释放出来，进入下游处理单元。

高液位排放阀24，所述高液位排放阀24设置在所述气液分离罐2上，且所述高液位排放阀24位于所述除沫格栅组件25与所述气液分离罐2的底部之间；

具体而言，当所述气液分离罐2内液位到达罐体三分之二液位时，所述高液位排放阀24开启，液体自动排放，液位降低到低液位时，高液位排放阀24自动关闭。

多条一体化温控管缆3，所述多条一体化温控管缆3的一端分别与多个所述气液分离罐2连接；

具体而言，多条一体化温控管缆3的作用即稳定持续的向下游单元输送经过初步除沫除水的尾气。

检测器100，所述检测器100通过所述一体化温控管缆3与多个所述气液分离罐2连通；

具体而言，所述检测器100位于一体化温控管缆3的末端，用于检测经除沫除水的发酵尾气。

氮气反吹系统4，所述氮气反吹系统4设置在所述一体化温控管缆3上，位于所述检测器100与所述气液分离罐2之间。

具体而言，氮气反吹系统4，可用于管路净化置换，同时可用于发酵罐大量发泡时启动，防止泡沫或液态水进入分析检测系统。

进一步的，所述装置还包括：流量计6，所述流量计设置在所述一体化温控管缆3上，位于所述氮气反吹系统4和所述检测器100之间，监控所述一体化温控管缆3内气体流量情况。

具体而言，所述流量计6用于指示流量，设置在所述一体化温控管缆3上，位于所述氮气反吹系统4和所述检测器100之间，监控|温控管缆3内送入检测器100的气体流量情况。

进一步的，所述取样探针1包括：针阀10，所述针阀10设置在所述取样探针1上，设置在所述球阀11和所述气液分离罐2之间，为控制所述取样探针1的开关。

具体而言，针阀10用于调节气体流量大小或者作为流量的开关。

进一步的，所述气液分离罐2还包括：微压排沫口20，所述微压排沫口20设置在所述气液分离罐2的顶部，排出所述气液分离罐2中多余泡沫；手动排放阀21，所述手动排放阀21设置在所述气液分离罐2的底部。

具体而言，所述微压排沫口20用于排出所述气液分离罐2中多余泡沫，所述手动排放阀21设置在所述气液分离罐2的底部，用于应急时罐内的液体排放。

进一步的，所述高液位排放阀包括：液位传感器22，所述液位传感器22设置在所述气液分离罐2顶部，监测所述气液分离罐2内部液位变化情况；浮球开关23，所述浮球开关23位于所述气液分离罐2内部；高液位排放阀24，所述高液位排放阀24设置在所述气液分离罐2上，且所述高液位排放阀24位于所述除沫格栅组件25与所述气液分离罐2的底部之间，且与所述浮球开关23连接，并与所述液位传感器22电连接。

具体而言，通过液位传感器22的液位传感显示，联锁控制底部高液位排放阀24的开启或关闭，保证分离罐2内液位保持较低水平保证液态水不进入后续检测系统。

进一步的，所述氮气反吹系统4包括：吹扫控制器40；三通电磁阀41，所述三通电磁阀41设置在所述一体化温控管缆3上，与所述吹扫控制器40电连接；吹扫氮气加热器42，所述吹扫氮气加热器42与所述一体化温控管缆3连接，对所述一体化温控管缆3进行加热。

具体而言，所述氮气反吹系统4，用于管路净化置换，同时可用于发酵罐大量发泡时启动，防止泡沫或液态水进入分析检测系统。当发酵系统发泡严重时，为保护检测器100，启动氮气反

吹系统4，同一个流路上的两个三通电磁阀41同时做出反应，使得尾气无法进入系统。

进一步的，所述装置还包括：多条外排管5，所述多条外排管5的一端分别与所述多条一体化温控管缆3连通，设置在所述流量计6与所述氮气反吹系统4之间，将滞留气体排出。

具体而言，经所述氮气反吹系统4吹出的泡沫由多条外排管5排出。

进一步的，所述装置还包括：排液阀7，所述排液阀7设置在所述外排管5与所述一体化温控管缆3的连接处，排出所述一体化温控管缆3内残留液体。

具体而言，经所述氮气反吹系统4未能吹出极管道内残留的液体经由排液阀7排出。

进一步的，所述装置还包括：加压泵8，所述加压泵8的一端与所述检测器100入口处连接，另一端与所述外排管5连接，调节所述一体化温控管缆3内的气压大小。

具体而言，加压泵8增加低压力流路的管道内压力。

进一步的，所述除沫格栅组件25包括：多个除沫格栅板250，所述多个除沫格栅板250交替设置在所述气液分离罐2内部侧壁上，其中，所述除沫格栅板250上均匀设置有多个通孔。具体而言，除沫格栅组件25由所述多个除沫格栅板250组成，交替设置于所述气液分离罐2内部侧壁上，能快速打破尾气夹带的发酵泡沫，使泡沫内包裹的尾气释放出来。

实施例二

针对实施例一，本申请实施例还提供了一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置的使用方法，应用于实施例一所述的一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，具体包括：

为保证介质有代表性，取样探针1插入到尾气管线的中心位置，但与尾气管线不直接接触，发酵尾气从尾气管线由取样探针1进入，经针阀10和球阀11再进入气液分离罐2，针阀10调节气体流量的大小。气液分离罐2内部的除沫格栅组件25快速打破尾气夹带的发酵泡沫，使泡沫内包裹的尾气释放出来。当气液分离罐2内液位较高时，液位传感器22联锁控制开启高液位排放阀24，保证液位保持在较低水平，使液态水不进入后续检测系统。液位降低到低液位，高液位排放阀24自动关闭。初步除沫除水的尾气通过一体化温控管缆3进入下游单元，当发酵系统发泡严重时，为保护检测器，启动氮气反吹系统4，同一个流路上的两个三通电磁阀41同时做出反应，使得尾气无法进入系统，将氮气反吹至排放管线5。除去微小杂质后，尾气分别进入两路，每一路上装有一个流量计6，用于指示流量，两路分别进入检测系统和排放系统，进入检测系统的一路，再经过气体疏水罐，最终进入自动取样阀9，最终将尾气送入检测设备100。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本实用新型实施例提供的一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，包括：取样探针，所述取样探针的一端通过球阀插入至尾气管线内；气液分离罐，所述气液分离罐的入口与所述取样探针的另一端连接；除沫格栅组件；高液位排放阀；多条一体化温控管缆，所述多条一体化温控管缆的一端分别与多个所述气液分离罐连接；检测器，所述检测器通过所述一体化温控管缆与多个所述气液分离罐连通；氮气反吹系统。解决了现有技术中不能有效净化发酵尾气的难题，实现了含水含泡沫高的发酵尾气在线监测有效除杂的技术效果。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种发酵尾气在线检测的预处理取样装置，其特征在于，所述装置包括：

取样探针，所述取样探针的一端通过球阀插入至尾气管线内；

气液分离罐，所述气液分离罐的入口与所述取样探针的另一端连接；

除沫格栅组件，所述除沫格栅组件位于所述气液分离罐内部水平设置，且所述除沫格栅组件设置在靠近所述取样探针处；

高液位排放阀，所述高液位排放阀设置在所述气液分离罐上，且所述高液位排放阀位于所述除沫格栅组件与所述气液分离罐的底部之间；

多条一体化温控管缆，所述多条一体化温控管缆的一端分别与多个所述气液分离罐连接；

检测器，所述检测器通过所述一体化温控管缆与多个所述气液分离罐连通；

氮气反吹系统，所述氮气反吹系统设置在所述一体化温控管缆上，位于所述检测器与所述气液分离罐之间。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

流量计，所述流量计设置在所述一体化温控管缆上，位于所述氮气反吹系统和所述检测器之间，监控所述一体化温控管缆内气体流量情况。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述取样探针包括：

针阀，所述针阀设置在所述取样探针上，设置在所述球阀和所述气液分离罐之间，控制所述取样探针的开关。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气液分离罐还包括：

微压排沫口，所述微压排沫口设置在所述气液分离罐的顶部，排出所述气液分离罐中多余泡沫；

手动排放阀，所述手动排放阀设置在所述气液分离罐的底部。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高液位排放阀包括：

液位传感器，所述液位传感器设置在所述气液分离罐顶部，监测所述气液分离罐内部液位变化情况；

浮球开关，所述浮球开关位于所述气液分离罐内部；

排放阀，所述排放阀设置在所述气液分离罐上，且所述高液位排放阀位于所述除沫格栅组件与所述气液分离罐的底部之间，且与所述浮球开关连接，并与所述液位传感器电连接。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述氮气反吹系统包括：

吹扫控制器；

三通电磁阀，所述三通电磁阀设置在所述一体化温控管缆上，与所述吹扫控制器电连接；

吹扫氮气加热器，所述吹扫氮气加热器与所述一体化温控管缆连接，对所述一体化温控管缆进行加热。

7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

多条外排管，所述多条外排管的一端分别与所述多条一体化温控管缆连通，设置在所述流量计与所述氮气反吹装置之间，将滞留气体排出。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

排液阀，所述排液阀设置在所述外排管与所述一体化温控管缆的连接处，排出所述一体化温控管缆内残留液体。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

加压泵，所述加压泵的一端与所述检测器入口处连接，另一端与所述外排管连接，调节所述一体化温控管缆内的气压大小。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述除沫格栅组件包括：

多个除沫格栅板，所述多个除沫格栅板交替设置在所述气液分离罐内部侧壁上，其中，所述除沫格栅板上均匀设置有多个通孔。