CN220205423U - 一种用于火焰离子检测器的助燃气供气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气分离技术领域，尤其涉及一种用于火焰离子检测器的助燃气供气系统，连接在空气分离装置和火焰离子检测器之间，所述助燃气供气系统包括：从空气分离装置到火焰离子检测器之间依次连接的纯化器、烃类过滤器和空气净化单元；所述空气分离装置产出的合成空气从所述纯化器进入所述助燃气供气系统，且依次通过所述烃类过滤器和所述空气净化单元，以使经过多次过滤的所述合成空气作为助燃气进入所述火焰离子检测器。避免了需要购买多种钢瓶气，也避免了需要将不同的钢瓶气组合配置成助燃气的过程。节约了高纯钢瓶气的购买成本，消除了钢瓶气定期更换、现场存储、运输过程中可能存在的安全风险，减少人工劳动频率和强度。

Description

一种用于火焰离子检测器的助燃气供气系统

技术领域

本实用新型涉及空气分离技术领域，尤其涉及一种用于火焰离子检测器的助燃气供气系统。

背景技术

在空分生产过程中，引起冷凝蒸发器爆炸危险杂质可分为两大类，即可燃杂质(主要为碳氢化合物)和不可燃杂质(主要为臭氧和氮氧化合物)，在空分生产条件下，可燃杂质中碳氢化合物危险性占主导地位，且乙炔与其它碳氢化合物(甲烷、乙烷、乙烯等)相比，溶解度低，爆炸下限低，敏感性高，因此乙炔在所有危险杂质中相对危险性较大的物质，为了保证空分装置安全稳定运行，一般对主冷液氧采用在线FID(火焰离子检测器)和气相色谱分析仪对空分装置分析节点处的可燃物含量进行实时监测。

而现有的在线FID和气相色谱分析仪测量通常需要三种不同气体：载气、燃烧气、助燃气，这三种气体通常采用高纯度钢瓶气按固定比例混合配制的方式来提供，配置混合气体需要的高纯气种类多，采购价格高昂，且需维护人员定期对钢瓶进行更换。

传统方法中的FID(火焰离子检测器)助燃气，由外购的40L钢瓶气提供，气体种类通常包括氧气、氮气、CO₂，采购价格较为昂贵。FID一般每15天消耗一瓶各种类钢瓶器，约为1000元，1年的费用约为2.4万，且钢瓶为压力容器，需人员定期更换，因此，在现场存储和运输上都存在安全风险。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种用于火焰离子检测器的助燃气供气系统，其解决了传统方法中火焰离子检测器的助燃气需要额外通过多种高纯气体配置的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种用于火焰离子检测器的助燃气供气系统，所述助燃气供气系统连接在空气分离装置和火焰离子检测器之间，所述助燃气供气系统包括：从空气分离装置到火焰离子检测器之间依次连接的纯化器、烃类过滤器和空气净化单元；

所述空气分离装置产出的合成空气从所述纯化器进入所述助燃气供气系统，且依次通过所述烃类过滤器和所述空气净化单元，以使经过多次过滤的所述合成空气作为助燃气进入所述火焰离子检测器。

还包括用于祛除合成空气中水分的干燥器，所述干燥器设置在所述烃类过滤器和空气净化单元之间。

所述干燥器和所述空气净化单元之间还设有三通阀，所述三通阀的第一端口和第二端口分别连接所述干燥器和所述空气净化单元。

还包括备用助燃气钢瓶，所述备用助燃气钢瓶连接所述三通阀的第三端口，所述备用助燃气钢瓶可开启或关闭。

所述纯化器和所述烃类过滤器之间还设有调压阀，所述调压阀用于将经过所述纯化器的所述合成空气的压力调整至400-700kpa。

所述空气净化单元设置在用于维持箱体设计温度的温度控制箱内。

所述火焰离子检测器设置在用于维持箱体设计温度的温度控制箱内。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种用于火焰离子检测器的助燃气供气系统，连接在空气分离装置和火焰离子检测器之间，将空气分离装置产出的合成空气经过纯化、过滤后转化为火焰离子检测器的助燃气，避免了需要购买多种钢瓶气，也避免了需要将不同的钢瓶气组合配置成助燃气的过程。节约了高纯钢瓶气的购买成本，消除了钢瓶气定期更换、现场存储、运输过程中可能存在的安全风险，减少人工劳动频率和强度。

附图说明

图1为本实用新型的用于火焰离子检测器的助燃气供气系统的结构示意图。

【附图标记说明】

1：纯化器；

2：调压阀；

3：烃类过滤器；

4：干燥器；

5：三通阀；

6：空气净化单元；

7：火焰离子检测器；

8：色谱柱；

9：样品定量管；

10：载气；

11：备用助燃气钢瓶。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

以下将对本文中所适用的术语给出具体释义。

“空分装置”即空气分离装置，用来把空气中的各组份气体分离的工业设备。

“FID检测器”为火焰离子检测器7，用于对空分装置分析节点处的可燃物含量进行实时监测。气相工业色谱仪包括进样阀、样品定量管9、色谱柱8和火焰离子检测器7，样品定量管9连接载气10(氮气)，载气10用于传送进样样品通过气相色谱，每个周期进一被测样品至气相色谱。进样阀、样品定量管9、色谱柱8和火焰离子检测器7均位于温度控制箱内，温度控制箱用于维持箱体设计温度，便于最优操作。

“载气10”是把样品输送到色谱柱8和检测器中，常用的载气10有氢气、氮气、氩气、氦气、二氧化碳以及空气等。

“燃烧气”是检测器用于燃烧，对气样进行检测用的，一般是电子捕获或火焰光度检测用。

“助燃气”是帮助可燃物燃烧的物质，确切的说是指能与可燃物质发生燃烧反应的物质。

本实用新型提供了一种用于火焰离子检测器7的助燃气供气系统，火焰离子检测器7用于对空气分离装置在空气分离过程中产生的可燃杂质的含量进行检测，助燃气供气系统连接空气分离装置和火焰离子检测器7，将空气分离装置产生的合成空气进一步纯化，产生可用于火焰离子检测器7的助燃气。即实现将空气分离装置产生的合成气体经过助燃气供气系统产生助燃气，应用于检测空气分离装置在空气分离过程中产生的可燃杂质的火焰离子检测器7助燃。使助燃气可利用空分装置自产纯化空气为原料进行制备，实现助燃气的自给自足，无需额外采用高纯度钢瓶气，也无需额外配置助燃气，无需多次更换高纯度钢瓶气，达到节约人力、物力的目的。

助燃气供气系统分别连接空气分离装置和火焰离子检测器7，助燃气供气系统包括：从空气分离装置到火焰离子检测器7依次连接的纯化器1、烃类过滤器3、干燥器4和空气净化单元6。空气净化单元6也位于温度控制箱内。

从空气分离装置产出的合成空气的组份为氧气含量为20vol％，氮气含量为80vol％。合成空气从空气分离装置产出后进入纯化器1，纯化器1用于减少二氧化碳，同时过滤合成空气中的水分和有机物。

纯化器1和烃类过滤器3之间设有调压阀2，调压阀2用于将将经过纯化器1的合成空气的压力调整至400-700kpa。经过纯化器1初步过滤后的合成空气经过调压进入烃类过滤器3，烃类过滤器3用于过滤烃类化合物。过滤后的合成空气进入干燥器4，干燥器4用于去除水分。

干燥后的合成空气通过三通阀5进入空气净化单元6，空气净化单元6主要用于对合成空气中的二氧化碳、有机物等，并对合成空气进行干燥，减少合成空气中的水分，最终纯化后的合成空气供给火焰离子检测器7，用于为火焰离子检测器7助燃。

本实施例的FID(火焰离子检测器7)助燃气在大多数情况下可用于空分装置的设备管线可燃物分析，视检测器的设备运行状态，也可适当调整助燃气配方中氧气比例，优化助燃效果和燃烧稳定性，提高监测准确性。

助燃气的使用要求：当火焰离子检测器7测量待测样品的测量范围大于50ppm时，要求水含量小于10ppm，有机物含量小于5ppm；当测量范围小于50ppm时，要求水的含量小于5ppm，有机物含量小于0.1ppm。

作为本申请的另一个较佳实施例，助燃气供气系统还包括设置在干燥器4与空气净化单元6之间的备用助燃气钢瓶11，备用助燃气钢瓶11连通三通阀5。即三通阀5的另两个端口分别连通干燥器4和空气净化单元6。

若纯化器1、烃类过滤器3或干燥器4的设备或相关管路发生损坏，此时开启备用助燃气钢瓶11，由备用助燃气钢瓶11作为备用助燃气供给设备为火焰离子检测器7提供助燃气，备用助燃气钢瓶11供给的助燃气经过空气净化单元6对二氧化碳、有机物等进行过滤，并对助燃气进行干燥，使备用助燃气仍然可以符合火焰离子检测的助燃气的使用标准。

本实用新型提供了一种用于火焰离子检测器7的助燃气供气系统，连接在空气分离装置和火焰离子检测器7之间，将空气分离装置产出的合成空气经过纯化、过滤后转化为火焰离子检测器7的助燃气，避免了需要购买多种钢瓶气，也避免了需要将不同的钢瓶气组合配置成助燃气的过程。节约了高纯钢瓶气的购买成本，消除了钢瓶气定期更换、现场存储、运输过程中可能存在的安全风险，减少人工劳动频率和强度。

此外，通过在干燥器4与空气净化单元6之间设置备用助燃气钢瓶11，作为助燃气供气系统的备用助燃气，当纯化器1、烃类过滤器3或干燥器4的设备发生损坏，此时由备用助燃气钢瓶11作为备用助燃气供给设备为火焰离子检测器7提供助燃气，备用助燃气钢瓶11供给的助燃气经过空气净化单元6对二氧化碳、有机物等进行过滤，并对助燃气进行干燥，使备用助燃气仍然可以符合火焰离子检测的助燃气的使用标准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种用于火焰离子检测器的助燃气供气系统，其特征在于，所述助燃气供气系统连接在空气分离装置和火焰离子检测器(7)之间，所述助燃气供气系统包括：从空气分离装置到火焰离子检测器(7)之间依次连接的纯化器(1)、烃类过滤器(3)和空气净化单元(6)；

所述空气分离装置产出的合成空气从所述纯化器(1)进入所述助燃气供气系统，且依次通过所述烃类过滤器(3)和所述空气净化单元(6)，以使经过多次过滤的所述合成空气作为助燃气进入所述火焰离子检测器(7)。

2.根据权利要求1所述的火焰离子检测器的助燃气供气系统，其特征在于，还包括用于祛除合成空气中水分的干燥器(4)，所述干燥器(4)设置在所述烃类过滤器(3)和空气净化单元(6)之间。

3.根据权利要求2所述的火焰离子检测器的助燃气供气系统，其特征在于，所述干燥器(4)和所述空气净化单元(6)之间还设有三通阀(5)，所述三通阀(5)的第一端口和第二端口分别连接所述干燥器(4)和所述空气净化单元(6)。

4.根据权利要求3所述的火焰离子检测器的助燃气供气系统，其特征在于，还包括备用助燃气钢瓶(11)，所述备用助燃气钢瓶(11)连接所述三通阀(5)的第三端口，所述备用助燃气钢瓶(11)可开启或关闭。

5.根据权利要求1所述的火焰离子检测器的助燃气供气系统，其特征在于，所述纯化器(1)和所述烃类过滤器(3)之间还设有调压阀(2)，所述调压阀(2)用于将经过所述纯化器(1)的所述合成空气的压力调整至400-700kpa。

6.根据权利要求1所述的火焰离子检测器的助燃气供气系统，其特征在于，所述空气净化单元(6)设置在用于维持箱体设计温度的温度控制箱内。

7.根据权利要求1所述的火焰离子检测器的助燃气供气系统，其特征在于，所述火焰离子检测器(7)设置在用于维持箱体设计温度的温度控制箱内。