CN210037385U - 一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统，包括第一电磁阀（2）、第一气压表（3）、煤气管道（4）、取样探头（5）、取样器（6）、第二电磁阀（7）、洗涤器（8）、第三电磁阀（9）、第一三通阀（10）、干燥器（11）、脱硫罐（12）、气泵（13）、冷凝器（14）、蠕动泵（15）、第四电磁阀（16）、第二气压表（17）、第二三通阀（18）、精密过滤器（19）、三通连接头（20）、气体流量计（21）、苯系物分析仪（22）、分布式控制器（24）、控制器（25）、输气管道（26）、信号传输线（27）和备用干燥器（28）。本实用新型能大限度减少取样分析煤气中焦油、萘、水分、氨气、硫化氢及粉尘等杂质的含量，保证苯系物在线分析仪能长期稳定运行。

Description

一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统

技术领域

本实用新型属于焦炉煤气中物质组分分析技术领域，具体涉及一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统。

背景技术

焦炉煤气含有少量的苯系物杂质组分，需对杂质组分进行回收利用。苯系物回收工段出口煤气中苯系物含量需控制在较低含量，目前出口煤气中苯系物含量检测依赖人工取样，用气相色谱离线分析，取样间隔时间久，分析耗时较长，不能得到煤气中苯系物实时含量和波动情况。依据此种分析结果对生产工艺进行调节，数据可参考性较低，反馈调节滞后，难以实现粗苯回收过程的节能降耗和效益提升。

另一种方式为苯系物在线分析仪，其检测原理有PID检测器、气相色谱分析仪、光学检测器等，这些分析仪通常由精密的电子、光学元器件或者化学敏感的特殊物质组成，故需降低气体中的粉尘和水分等杂质成分，有利于分析仪器长时间稳定运行，准确监测煤气中苯系物含量。

苯系物在线分析仪在化工领域广泛使用，但对荒煤气中苯系物在线检测效果并不理想，主要原因是在长期使用过程荒煤气中粉尘、焦油、水分、萘等杂质易堵塞、腐蚀分析设备的零部件，分析系统难以长时间稳定运行，影响分析仪的使用效果。需要考虑提出一种预处理系统对苯系物进行预处理。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了：一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统，包括：

取样探头，设置于煤气管道内，与取样器通过管道连通，用于将所述煤气管道内的煤气取样送至所述取样器内；

取样器，分别与取样探头和第二电磁阀连通，用于对煤气取样；

第二电磁阀，分别与所述取样器和洗涤器连通，且与所述控制器电连接，用于控制所述预处理系统内煤气的导通；

洗涤器，分别与所述第二电磁阀、第三电磁阀和第一三通阀连通，用于对煤气进行洗涤净化；

第三电磁阀，设置于所述洗涤器底部，且与所述控制器电连接，用于接收所述控制器的控制指令排出所述洗涤器内液体；

第一三通阀，分别与所述洗涤器和干燥器连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输；

干燥器，分别与所述第一三通阀和脱硫罐连通，用于对煤气干燥；

脱硫罐，分别与所述干燥器和气泵连通，用于对煤气进行脱硫操作；

气泵，分别与所述脱硫罐和冷凝器连通，且与所述控制器电连接，用于所述预处理系统中的气体抽吸传输动力源；

冷凝器，分别与所述气泵、蠕动泵和第二三通阀连通，用于对煤气进行冷凝操作；

蠕动泵，设置于所述冷凝器底部，用于排出所述冷凝器内部液体；

第四电磁阀，设置于所述蠕动泵上，用于控制所述蠕动泵的液体流动；

第二三通阀，分别与所述冷凝器、第二气压表和过滤器连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输；

过滤器，分别与所述第二三通阀和输气管道连通，用于对煤气进行过滤操作；

三通连接头，分别与所述输气管道和气体流量计连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输，及将气体排出所述预处理系统；

气体流量计，分别与所述三通连接头和苯系物分析仪连通，用于显示经过的煤气流量；

苯系物分析仪，与所述气体流量计连通，且与分布式控制器通过信号线电连接，用于分析煤气中苯系物含量；

分布式控制器，分别与所述苯系物分析仪电连接，用于采集所述苯系物分析仪检测到的煤气中苯系物含量数据；

控制器，用于发送控制指令从而实现对所述预处理系统中与其电连接零件的控制。

优选地，所述取样探头上设置有粗过滤装置，所述粗过滤装置对经过所述取样探头的气体进行过滤。

优选地，所述第二三通阀还与第二气压表连通，所述第二气压表与标准气体连通，所述第二气压表用于计算所述标准气体的气压。

优选地，所述洗涤器内设置有液位传感器，所述液位传感器与所述控制器电连接，当所述液位传感器感应到液面超过预设位置时，所述控制器控制所述第三电磁阀导通排液。

优选地，所述预处理系统还包括备用干燥器，所述备用干燥器分别与所述第一三通阀和所述脱硫罐连通，当所述干燥器更换干燥剂时，所述备用干燥器接入所述预处理系统中，用于对煤气的干燥。

优选地，所述预处理系统还包括第一电磁阀和第一气压表，所述第一电磁阀一端接入所述取样器和所述第二电磁阀之间的管道中而另一端与所述第一气压表连通且与所述控制器电连接，所述第一气压表与压缩气体连通，压缩气体用于对取样器和取样探头进行反吹。

本实用新型提供的焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统具有以下优势：

（1）整套系统可连续净化处理煤气样气，通过该预处理系统后的气体中焦油、粉尘、萘、氨气等杂质组分含量较大幅度下降；

（2）预处理装置通过控制器实现自动化控制，不需要手动操作各阀件的开、闭，减少人工操作失误和人力成本；

（3）通过预处理后气体中苯系物的含量能够代表荒煤气中苯系物的真实含量，预处理带来的含量误差很小，并可以通过数值处理进行修正。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统的连接示意图；

图2是本实用新型提供的一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统的使用方法流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1所示，本实用新型提供了一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统，包括：第一电磁阀2和第一气压表3，所述第一电磁阀2一端接入所述取样器6和所述第二电磁阀7之间的管道中而另一端与所述第一气压表3连通且与所述控制器25电连接，所述第一气压表3与压缩气体1连通；取样探头5，设置于煤气管道4内，与取样器6通过管道连通，用于将所述煤气管道4内的煤气取样送至所述取样器6内；同时，取样探头5上设置有粗过滤装置，所述粗过滤装置对经过所述取样探头5的气体进行过滤，能够有效阻挡煤气中大颗粒的粉尘、焦油滴和萘颗粒，减少煤气中的焦油和萘等堵塞输气管道；取样器6，分别与取样探头5和第二电磁阀7连通，用于对煤气取样；第二电磁阀7，分别与所述取样器6和洗涤器8连通，且与所述控制器25电连接，用于控制所述预处理系统内煤气的导通；洗涤器8，分别与所述第二电磁阀7、第三电磁阀9和第一三通阀10连通，用于对煤气进行洗涤净化；同时，所述洗涤器8内设置有液位传感器，所述液位传感器与所述控制器25电连接，当所述液位传感器感应到液面超过预设位置时，所述控制器25控制所述第三电磁阀9导通排液；第三电磁阀9，设置于所述洗涤器8底部，且与所述控制器25电连接，用于接收所述控制器25的控制指令排出所述洗涤器8内液体；第一三通阀10，分别与所述洗涤器8和干燥器11连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输；干燥器11，分别与所述第一三通阀10和脱硫罐12连通，用于对煤气干燥；脱硫罐12，分别与所述干燥器11和气泵13连通，用于对煤气进行脱硫操作；气泵13，分别与所述脱硫罐12和冷凝器14连通，且与所述控制器25电连接，用于所述预处理系统中的气体吹吸动力源；冷凝器14，分别与所述气泵13、蠕动泵15和第二三通阀18连通，用于对煤气进行冷凝操作；蠕动泵15，设置于所述冷凝器14底部，用于排出所述冷凝器14内部液体；第四电磁阀16，设置于所述蠕动泵15上，用于控制所述蠕动泵15的液体流动；第二三通阀18，分别与所述冷凝器14、第二气压表17和精密过滤器19连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输；同时，所述第二三通阀18还与第二气压表17连通，所述第二气压表17与标准气体23连通，所述第二气压表17用于测量所述标准气体23的气压；精密过滤器19，分别与所述第二三通阀18和输气管道26连通，用于对煤气进行过滤操作；三通连接头20，分别与所述输气管道26和气体流量计21连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输，及将气体排出所述预处理系统；气体流量计21，分别与所述三通连接头20和苯系物分析仪22连通，用于测量经过的煤气流量；苯系物分析仪22，与所述气体流量计21连通，且与分布式控制器24通过信号线27电连接，用于分析煤气中苯系物含量；分布式控制器24，分别与所述苯系物分析仪22电连接，用于采集苯系物分析仪22对苯系物的检测数据信息；控制器25，用于发送控制指令从而实现对所述预处理系统中与其电连接零件的控制；备用干燥器28分别与所述第一三通阀10和所述脱硫罐12连通，当所述干燥器11更换干燥剂时，所述备用干燥器28接入所述预处理系统中，整个预处理系统能够连续正常工作，不因更换填料而关停整个在线分析系统。

如图2所示，为上述焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统的使用方法，下面对使用方法进行具体阐述。

S1：控制器25控制气泵13进行第一预设时间的抽气操作；

控制器25（可以为PLC控制器或单片机）发送控制指令给气泵13，使其持续抽气T1时间，整个预处理系统内形成气体流动通路；

S2：取样探头5将煤气管道4内的煤气传输至取样器6中；

由于气泵13抽气，预处理系统内气压低于煤气管道4内气压，煤气管道4内的煤气在气压差的作用下，运动路径为：煤气管道4→取样探头5→管道→取样器6，进入取样器6中；

S3：煤气进入洗涤器8中进行洗涤操作；

经取样器6后，煤气首先通过洗涤器8，洗涤器8装有洗涤液，对残余细小粉尘、焦油、萘等有截留作用，并填充增加气液接触面积的填料，充分洗涤除去气体中的大部分粉尘、水气、焦油、萘、氨气和少量硫化氢。长期洗涤沉积的焦油等物质的密度高于洗涤液的密度，洗涤器8内有液位传感器感应液位，液位传感器将液位数据传输给控制器25，当液位超过一定数值后控制器25控制洗涤器8下部的第三电磁阀9开启，自动排污直至洗涤器8内为安全液位。

S4：煤气进入干燥器11中进行干燥操作；

经洗涤器8洗涤后的气体进入干燥器11，干燥器11内装填有干燥剂，能吸收煤气中的水分，干燥剂吸收饱和后需及时更换，此处设置备用干燥器28，更换干燥剂时先切换工作气路至备用干燥器气路，整个预处理系统能够连续正常工作，不因更换填料而关停整个在线分析系统。

S5：煤气进入脱硫罐12中进行脱硫操作；

煤气经干燥后进入脱硫罐12，煤气通过装有高效脱硫剂的脱硫罐12，脱硫剂能够精脱除硫化氢，脱除效率非常高，大大减少了硫化氢气体对设备和管道的腐蚀，减少设备的维护，延长了备件的更换周期。

S6：煤气进入冷凝器14中进行冷凝操作；

煤气脱硫后进入冷凝器14，在此进行冷凝干燥。冷凝器14出口温度可低于5℃，煤气中的水分冷凝脱除出来，煤气得到进一步干燥净化，冷凝下来的水通过蠕动泵15自动排液，选用的蠕动泵15流量可调节，根据煤气中含水量设置蠕动泵15的工作参数。

S7：煤气进入精密过滤器19中进行过滤操作；

脱硫后的煤气进入精密过滤器19中，由其对气体进行精细过滤，得到洁净干燥的煤气，一部分继续后续操作，另一部分进入输气管道26返回煤气主管道中或者经由第二排气口排空。

S8：煤气进入气体流量计21中进行流量计算与调节操作；

经过精细过滤后的煤气进入气体流量计21中稳定流量，并计算流量；

S9：煤气进入苯系物分析仪22中进行苯系物含量分析操作；

经气体流量计21计算流量的煤气进入苯系物分析仪22中在线分析苯系物含量，得出分析结果；

S10：将标准气体23输入至所述苯系物分析仪22内对其进行校正操作；

将标准气体23（如氨气或者硫化氢等）经由路径输入至所述苯系物分析仪22内，从而对在线分析仪定期进行校准，降低其分析结果的误差。

S11：控制器25控制电磁阀2进行第二预设时间的吹气操作，将所述压缩气体1吹入所述取样探头5中从而对其进行反吹扫；

控制器25控制第一电磁阀2（采用反吹电磁阀）定时进行反吹扫操作（此时第二电磁阀7关闭），压缩气体1被吹入取样器6和取样探头5中从而对其进行反吹扫，确保取样探头5不因积聚粉尘、焦油滴、萘颗粒等而堵塞，整个系统能够获得连续稳定的样气，此时控制器25控制气泵13停止工作。

本实用新型开发了一套科学高效的预处理系统，能最大限度地减少取样分析的煤气中焦油、萘、水分、氨气、硫化氢及粉尘等杂质的含量，降低杂质成分对分析系统的损害，保证苯系物在线分析仪能长期稳定运行。该系统能够连续泵吸取气，并且能对取样装置定期反吹扫，取样气体经过多级过滤、洗涤、充分干燥、精脱硫等一系列有效的净化措施处理后，进入苯系物在线分析仪样气分析单元进行分析。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种焦炉煤气苯系物在线分析预处理系统，其特征在于，包括：

取样探头（5），设置于煤气管道（4）内，与取样器（6）通过管道连通，用于将所述煤气管道（4）内的煤气取样送至所述取样器（6）内；

取样器（6），分别与取样探头（5）和第二电磁阀（7）连通，用于对煤气取样；

第二电磁阀（7），分别与所述取样器（6）和洗涤器（8）连通，且与控制器（25）电连接，用于控制所述预处理系统内煤气的导通；

洗涤器（8），分别与所述第二电磁阀（7）、第三电磁阀（9）和第一三通阀（10）连通，用于对煤气进行洗涤净化；

第三电磁阀（9），设置于所述洗涤器（8）底部，且与所述控制器（25）电连接，用于接收所述控制器（25）的控制指令排出所述洗涤器（8）内液体；

第一三通阀（10），分别与所述洗涤器（8）和干燥器（11）连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输；

干燥器（11），分别与所述第一三通阀（10）和脱硫罐（12）连通，用于对煤气干燥；

脱硫罐（12），分别与所述干燥器（11）和气泵（13）连通，用于对煤气进行脱硫操作；

气泵（13），分别与所述脱硫罐（12）和冷凝器（14）连通，且与所述控制器（25）电连接，用于所述预处理系统中的气体抽吸传输动力源；

冷凝器（14），分别与所述气泵（13）、蠕动泵（15）和第二三通阀（18）连通，用于对煤气进行冷凝操作；

蠕动泵（15），设置于所述冷凝器（14）底部，用于排出所述冷凝器（14）内部液体；

第四电磁阀（16），设置于所述蠕动泵（15）上，用于控制所述蠕动泵（15）的液体流动；

第二三通阀（18），分别与所述冷凝器（14）、第二气压表（17）和精密过滤器（19）连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输；

精密过滤器（19），分别与所述第二三通阀（18）和输气管道（26）连通，用于对煤气进行过滤操作；

三通连接头（20），分别与所述输气管道（26）和气体流量计（21）连通，用于煤气在所述预处理系统内的传输，及将气体排出所述预处理系统；

气体流量计（21），分别与所述三通连接头（20）和苯系物分析仪（22）连通，用于计算经过的煤气流量；

苯系物分析仪（22），与所述气体流量计（21）连通，且与分布式控制器（24）通过信号线（27）电连接，用于分析煤气中苯系物含量；

分布式控制器（24），分别与所述苯系物分析仪（22）电连接，用于采集苯系物分析仪（22）对苯系物的检测数据信息；

控制器（25），用于发送控制指令从而实现对所述预处理系统中与其电连接零件的控制。

2.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于，所述取样探头（5）上设置有粗过滤装置，所述粗过滤装置对经过所述取样探头（5）的气体进行过滤。

3.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于，所述第二三通阀（18）还与第二气压表（17）连通，所述第二气压表（17）与标准气体（23）连通，所述第二气压表（17）用于显示所述标准气体（23）的压力。

4.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于，所述洗涤器（8）内设置有液位传感器，所述液位传感器与所述控制器（25）电连接，当所述液位传感器感应到液面超过预设位置时，所述控制器（25）控制所述第三电磁阀（9）导通排液。

5.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于，所述预处理系统还包括备用干燥器（28），所述备用干燥器（28）分别与所述第一三通阀（10）和所述脱硫罐（12）连通，当所述干燥器（11）更换干燥剂时，所述备用干燥器（28）接入所述预处理系统中，用于对煤气的干燥。

6.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于，所述预处理系统还包括第一电磁阀（2）和第一气压表（3），所述第一电磁阀（2）一端接入所述取样器（6）和所述第二电磁阀（7）之间的管道中而另一端与所述第一气压表（3）连通且与所述控制器（25）电连接，所述第一气压表（3）与压缩气体（1）连通。

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