CN217033293U - 一种气体取样系统中的水洗装置 - Google Patents

Abstract

一种气体取样系统中的水洗装置，涉及实时在线分析技术领域，包括引流器和水洗罐，所述引流器连接水洗罐，所述水洗罐连接存溢管、二级气液分离器；引流器用高压脱盐水混合未处理的样品气体并将混合后的混合物喷入具有双室稳压结构的水洗罐，混合物在水洗罐中实现气液分离，所述二级气液分离器用于继续对样品气体进行脱水以满足后续分析要求。该水洗装置中，采用脱盐水吸收带走了样品气体中的杂质，实现了除去样品气体中的灰尘、聚合物的目的，避免了传统采用过滤器时容易出现的过滤器堵塞或损坏问题；同时除去溶于水的有毒物质，保证了现场工作人员的健康安全。

Description

一种气体取样系统中的水洗装置

技术领域

本实用新型涉及实时在线分析技术领域，具体涉及到一种气体取样系统中的水洗装置。

背景技术

在目前的化工生产过程中，实时在线分析系统决定工艺产品的好坏。用于气体分析的分析仪现有的预处理装置设计过于简单，样气除尘过程无法去除样品气中的聚合物，常常造成分析仪损坏。

现有分析仪的使用过程中，最直观的显示样气处理系统的性能恶化或发生故障的现象为，过滤器积尘严重或发生堵塞导致氧气流量下降或中断样。首先，除非过滤元件和过滤膜片具有疏水特性，否则过滤器都会因样气含水或液雾严重而容易发生堵塞或破损失效，需要对传统滤芯定期维护、更换；样气中存在聚合物时，出现过滤器堵塞的情况大大增加。并且，传统过滤器无法去除气体中可溶于水的有毒组分，对现场工人的生命健康造成威胁。

实用新型内容

针对现有技术所存在的不足，本实用新型目的在于提出一种连接在气体取样系统中且位于除湿步骤前的水洗装置，该取样系统进行取样步骤的过程中摒弃了过滤器的使用，实现了将样气中的颗粒物以及溶于水的聚合物滤除的结果，具体方案如下：

一种气体取样系统中的水洗装置，包括引流器和水洗罐，其中，所述引流器包括未处理样品气入口、脱盐水入口、引流器出口；所述水洗罐包括混合物入口、除杂后样气出口、维护口；所述维护口位于水洗罐底部，所述维护口连接的管道上设置有维护阀，维护阀连接有一个排放口；所述引流器出口连接混合物入口。

进一步的，所述在水洗罐内的顶部环形连接设有竖直挡板，所述挡板延伸至水洗罐底部且与底部留有间隙，竖直挡板将水洗罐分隔成底部连通的内腔和外腔；

所述混合物入口、除杂后样气出口连通内腔。

进一步的，所述水洗罐设有气相平衡口，所述气相平衡口连接外腔，所述气相平衡口连接存溢管，所述气相平衡口连通外腔，所述存溢管设置有通气孔，所述存溢管和排放口连通。

进一步的，所述除杂后样气出口连接二级气液分离器；所述二级气液分离器包含样气入口、样气出口、凝液回流孔；所述样气入口连接除杂后样气出口。

进一步的，所述凝液回流孔设置连接有凝液入口；所述凝液入口开设在水洗罐上且凝液入口连通外腔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)通过引流器和水洗罐的配合除掉样气中的杂质灰尘和聚合物，摒弃了过滤器的使用，从根本上解决了传统过滤器发生堵塞或破损失效的问题，无需对过滤器进行维护与更换；

(2)通过设置引流器，将进入引流器内腔的未处理样气与脱盐水充分混合，脱盐水会溶解掉样气中AN、HCN等组分以及聚合物，形成气水混合物，结构简单，操作方便；

(3)气水混合物从引流器喷射进入水洗罐，在重力的作用下液滴下落气体向上实现气液分离将杂质灰尘和有毒气体留在水洗罐内，有毒组分留固在废液中，保证空气中没有有毒气体，保障现场工作人员的健康安全；

(4)由于喷入水洗罐的气水混合物存在压力波动，在水洗罐内部设置有挡板，用隔出底部连通的内腔与外腔，外腔开设有气相平衡口，实现水洗罐内压力的稳定；

(5)通过设置二级气液分离器按需对除去杂质和有毒组分的样气进行除湿处理，得到符合分析仪器进样标准的气体；

(6)其中二级气液分离器中液体回流连接水洗罐外腔，水洗罐液体通过维护阀进行排放，从气相平衡孔溢出的废液直接通过管道排放。

附图说明

图1为本实用新型的中水洗装置实际尺寸图；

图2为本实用新型中水洗装置的内部结构原理示意图；

图3为引流器的结构示意图；

图4为水洗装置连接的二级气液分离器的内部结构示意图；

图5为水洗装置的应用流程图。

附图标记：1、引流器；2、未处理样品气入口；3、脱盐水入口；4、引流器出口；5、内腔；6、外腔；7、水洗罐；8、混合物入口；9、除杂后样气出口；10、凝液入口；11、气相平衡口；12、维护口；13、存溢管；14、通气孔；15、排放口；16、维护阀；17、二级气液分离器；18、凝液回流孔；19、样气入口；20、样气出口；21、挡板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

进入分析系统的样气需要进行预处理，目的是除去样气中的灰尘、杂质，依据具体分析系统的要求，样气中的水气可能也需要去除。传统的除去杂质和水气的做法分别是采用过滤器除去样气中灰尘，除尘后再通入除湿装置进行水气放入去除。然而，传统的过滤器会由于样气中存在的水汽或聚合物组分发生堵塞、破损的情况，需要定期对过滤器进行维护、更换。同时，如果样气中存在有毒组分，还会威胁现场工作人员的身体健康。

为解决上述问题，本实用新型提出一种取样系统的水洗装置，实现将样气中的灰尘、聚合物以及溶于水的有毒组分去除，同时水洗装置可连接除湿装置共同作用，将额外引入的水气按需去除。具体的设计方案如下：

图1展示了水洗罐7的实际尺寸。

如图5，该水洗装置包括引流器1、水洗罐7、存溢管13，其中所述引流器1连接所述水洗罐7,所述水洗罐7连接所述存溢管13,所述水洗罐7连接二级气液分离器17且所述水洗罐7和所述二级气液分离器17之间存在物质循环。

再结合图3，其中所述引流器1包括未处理样品气入口2、脱盐水入口3、引流器出口4。所述引流器1的作用在于，将从所述脱盐水入口2进入所述引流器1的高压脱盐水与从所述未处理样品气入口2吸入的气体充分混合，使得脱盐水将气体中的灰尘、聚合物以及溶于水的有毒物质充分吸收，达到充分的水洗效果。

如图2，所述水洗罐7设有混合物入口8、除杂后样气出口9、凝液入口10、气相平衡口11，水洗罐7底部连接有维护口12；所述水洗罐7的内部设有挡板21，所述挡板21固定连接在水洗罐7顶部，所述挡板21呈圆柱面一直延伸至水洗罐7底部并留有间隙，将水洗罐7的内部空间分隔成通过挡板21留有的间隙连通的内腔5和外腔6。

进一步的，水洗罐7底部设有维护口12，维护口12连接维护阀16。维护阀16在装置正常使用时为常闭状态。

水洗罐7的混合物入口8连接引流器出口4，所述混合物入口8、除杂后样气出口9连通所述内腔5，所述凝液入口10、气相平衡口11连通外腔6。

结合图5，所述气相平衡口11连接存溢管13，所述存溢管13设有通气孔14，所述存溢管13连通排放口15。

水洗罐7配合引流器1,引流器1内形成的雾水混合物从引流器出口4通过混合物入口8喷射进内腔5，当压力有波动的雾水混合物进入水洗罐7腔体，带动内腔5液位下降；挡板21形成的间隙连通外腔6，内腔5液位下降时外腔6液位上升，内腔5与外腔6形成的液位差平衡喷射进水洗罐7的混合物压力。

其中，存溢管13用来收容从气相平衡口11溢流出的液体，气体从通气孔14排空，液体从排放口15排放。

如图4，二级气液分离器17设有凝液回流孔18、样气入口19、样气出口20。其中所述设有凝液回流孔18连接凝液入口10，所述样气入口19连接除杂后样气出口9。

所述二级气液分离器17的设置可除去样品中的水蒸气，同时二级气液分离器17中的液体和通过凝液回流孔18流经凝液入口10进入水洗罐7中，维持水洗罐7压力稳定，减少维护频率。

本水洗装置在引流器的基础之上，利用带压的脱盐水高速流动在引流器样品入口形成负压，从而使样品气随负压从未处理样品气入口2被带入引流器1的内，在引流器1内与脱盐水混合后形成雾状气水混合物，脱盐水会溶解掉样品气中大部分易溶于水的背景气组分以及聚合物，如AN、HCN等气体。随后经脱盐水高压力作用后，雾状气水混合物经引流器1通过连接的管道喷射进入水洗罐7的内腔5，当压力有波动的气水混合物进入水洗罐7，会带动内腔5液位降低，外腔6液位上升，液位差的形成实现了水洗罐7内部压力的稳定。液体由于重力作用会留在水洗罐7里，而气体则会通过除杂后样气出口9排出，实现对气水混合物进行简单的气液分离。采用该水洗装置最终将样品气中对分析有干扰的组分以及聚合物、固体颗粒物等去除，完成了合格的分析仪预处理。

在使用过程中，通过在引流器1中与脱盐水的混合实现对未处理样品气体水洗，脱盐水会持续不断的补充。

高压喷射入水洗罐7后，内腔液位降低，外腔液位升高，水洗罐7中的脱盐水形成液封，对引流器1喷射出来的高压雾状气水混合物进行稳压，充当水稳压器，减小了混合物压力波动对分析仪表测量结果的干扰。同时脱盐水会因为高压喷射而溢流出水洗罐7，从气相平衡口11溢流出的物质进入存溢管13，最终，气体从通气孔14排空，且气体中溶于水的有毒物质已被除去，保证了现场工作人员的健康安全；液体从排放口15排放。

引流器1能够持续补充因高压溢流,导致的水洗罐7中液体减少，减少维护频率。

水洗罐7设置了内外双室稳压结构，稳压效果明显，同时利用重力作用对雾状混合物进行简单气液分离，达到除去样气中杂志的目的。

对装置进行维护时，应停止引流器1的进样并打开维护阀16将水洗罐内液体排空。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种气体取样系统中的水洗装置，包括引流器(1)和水洗罐(7)，其特征在于，所述水洗罐(7)包括混合物入口(8)、除杂后样气出口(9)、维护口(12)；所述维护口(12)位于水洗罐(7)底部，所述维护口(12)连接的管道上设置有维护阀(16)，维护阀(16)连接有一个排放口(15)；

所述引流器(1)包括未处理样品气入口(2)、脱盐水入口(3)、引流器出口(4)；

所述引流器出口(4)连接混合物入口(8)。

2.根据权利要求1所述的一种气体取样系统中的水洗装置，其特征在于，所述水洗罐(7)内顶部环形连接设有竖直挡板(21)，所述挡板(21)延伸至水洗罐(7)底部且与底部留有间隙，竖直挡板(21)将水洗罐(7)分隔成底部连通的内腔(5)和外腔(6)；

所述混合物入口(8)、除杂后样气出口(9)连通内腔(5)。

3.根据权利要求1所述的一种气体取样系统中的水洗装置，其特征在于，所述水洗罐(7)设有气相平衡口(11)，所述气相平衡口(11)连接外腔(6)，所述气相平衡口(11)连接存溢管(13)，所述气相平衡口(11)连通外腔，所述存溢管(13)设置有通气孔(14)，所述存溢管(13)和排放口(15)连通。

4.根据权利要求2所述的一种气体取样系统中的水洗装置，其特征在于，所述除杂后样气出口(9)连接二级气液分离器(17)；所述二级气液分离器(17)包含样气入口(19)、样气出口(20)、凝液回流孔(18)；所述样气入口(19)连接除杂后样气出口(9)。

5.根据权利要求4所述的一种气体取样系统中的水洗装置，其特征在于，所述凝液回流孔(18)设置连接有凝液入口(10)；所述凝液入口(10)开设在水洗罐(7)上且凝液入口(10)连通外腔(6)。

Images