一种惰性气体分析在线取样模块制造技术

本实用新型专利技术提供一种惰性气体分析在线取样模块，其包括通过输气管道依次连接的冷凝器、气液分离器、流量计、过滤器、取样钢瓶。其中，所述冷凝器的气体输入管道与工艺管线上的取样管路连接且设有减压阀，在减压阀与冷凝器之间的气体输入管道上设有压力表，所述过滤器与取样钢瓶之间的输气管道上设有进口阀，所述取样钢瓶的气体输出管道上按照气体的输出方向依次设有出口阀、单向阀和截止阀。在气体取样过程中本实用新型专利技术能够实现高温高压气体的降温降压，减少取样过程中对硫化物，氨气等高吸附活性物质的吸附，提高常规组分的检测和微量硫化物和氨气的检测准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种惰性气体分析在线取样模块
本技术属于气体取样领域，具体涉及一种惰性气体分析在线取样模块。
技术介绍
目前迫于大气环境压力及天然气市场的需求增大，焦化及钢铁等企业选择将煤气经过转化制取甲烷，进而变成CNG或LNG用于民用燃气或化工合成。甲烷合成工艺需要根据气体组成的不同调节工艺参数，气体组分分析的准确性至关重要。目前焦化厂生产，取样方式比较粗框，其取样方式主要采用橡胶气囊或取样袋自管道直接取样，取样过程存在安全隐患。同时会导致检测结果重现性差，尤其对于微量物质的检测，传统取样方式不能满足检测需求。有取样方式主要采用如下连接：(1)如图1所示，工业生产过程中多采用自主管道引出支管，支管上添加阀门，作为取样口：因为工厂工艺管道多为高温高压(比如焦炉气合成LNG项目中的管道气体多数在300-600摄氏度，压力14-20兆帕)，直接取样方式存在高温烫伤的危险，还有高压冲击受伤的危险。取样袋或气囊爆裂。(2)部分厂家采用如图2所示取样方式，在工艺管道上添加冷却器。此种方法可以将气体冷却至常温，但引起的问题是：样品气体中含有较高含量的水，取样过程中进入取样袋。因为实验室气体检测设备多采用六通阀进样，对于气体中颗粒杂质要求较高，同时较高的含水量会对检测设备的寿命和检验结果的准确性造成不良影响。
技术实现思路
本技术提供一种气体取样模块，将高温高压气体冷却，减压，脱水，同时去除固体杂质，避免了高温高压可能引起的人身伤害，减小样品对检验设备的损坏，增加了数据的准确性。通过管道材质的选择，最大限度地减少了样品采集过程对于硫化物，氨气等高吸附活性物质的吸附，不仅可以提高常量组分的检测，更可以大幅度的提升微量硫化物，氨气的检测准确度。本技术的一种惰性气体分析在线取样模块，包括通过输气管道依次连接的冷凝器、气液分离器、流量计、过滤器、取样钢瓶，其中，所述冷凝器的气体输入管道与工艺管线上的取样管路连接且设有减压阀，在减压阀与冷凝器之间的气体输入管道上设有压力表，所述过滤器与取样钢瓶之间的输气管道上设有进口阀(优选进口针阀)，所述取样钢瓶的气体输出管道上按照气体的输出方向依次设有出口阀(优选出口针阀)、单向阀和截止阀。所述工艺管线是甲烷合成工艺中的任意用于对气体取样的管线。进一步地，在过滤器与取样钢瓶之间的输气管道上分出一个旁路支管连接于取样钢瓶的出口阀与单向阀之间的输气管道，并在此旁路支管上设置取样旁路球阀。进一步地，在所述过滤器与取样钢瓶的进口阀之间的输气管道上分出一个用于气袋取样且带有旁路针阀的支管。进一步地，所述过滤器为5μm过滤器，过滤器材质为经过钝化处理的烧结不锈钢。进一步地，所述取样钢瓶阀门与输气管道的连接处采用快插接头。方便取样钢瓶的安装与取下。进一步地，所述输气管道、减压阀、气液分离器、过滤器、旁路针阀、取样钢瓶及取样钢瓶的进口阀的内壁均经硫钝化处理。所述硫钝化处理为Sulfinert处理，对于气液分离器和取样钢瓶可采用内壁经PTFE涂层处理代替Sulfinert处理。进一步地，所述取样钢瓶的气体输出管道经截止阀之后与下游工艺管线或低压放空管线连接。进一步地，所述气液分离器的底部设有排水管道，所述排水管道上设有排水阀。防止冷凝水被气体带入取样钢瓶。进一步地，所述冷凝器设有与壳程连接的冷却水进水管和出水管，在进水管和出水管上分别设有冷却水进口阀和冷却水出口阀。进一步地，所述冷凝器的顶端设有将蒸汽排出的排气阀，冷凝器底端设于将污水排出的排污阀。所述流量计为转子流量计。应用本技术的取样模块取样的过程如下：(1)置换过程：置换前打开冷凝器进水管和出水管的进口阀和出口阀，确保冷凝器的循环冷却水开始循环，然后打开气液分离器的排水阀，排出气液分离器内污水，依次打开减压阀(调整输出压力为例如1MPa)、取样钢瓶的进口阀、出口阀、单向阀、截止阀，打开取样旁路球阀查看是否气体正常流出(可判断过滤器是否堵塞，若气体不能正常流出，则过滤器出现堵塞)，若气体流出正常，关闭取样旁路球阀。气体经输气管道依次流经减压阀、冷凝器、气液分离器、过滤器、流量计、取样钢瓶进口阀、取样钢瓶、取样钢瓶出口阀、单向阀、截止阀，进入下游工艺管线或放空管线。(2)取样过程：置换完成后依次关闭取样钢瓶的出口阀、进口阀，打开取样旁路球阀，将取样钢瓶取下，完成取样。本技术的有益效果：(1)通过减压阀将高压气体压力降至所需压力，使用取样钢瓶降低高压可能引起的对人体的伤害。(2)通过冷凝器，对高温气体进行降温，防止高温烫伤，同时可将样品气体中的大量水蒸气冷凝。(3)该取样模块中减压表采用不锈钢减压表，过滤器采用经过硫钝化的过滤器，气液分离器采用硫钝化的钢瓶制作，取样钢瓶经过硫钝化处理，并带有安全阀，压力1MPa。(4)通过气液分离器，将冷凝水分离，减少大量水的存在对检验设备造成损害，同时可改善检验数据的重复性。(5)通过5um烧结不锈钢过滤器，可以将固体颗粒拦截，防止固体颗粒进入取样钢瓶，分析过程中对分析设备造成损坏。(6)设置流量计，通过调节每次取样流量使之相同，可以使取样流路的温度保持相对恒定。可以提高对于具有吸附活性的物质的取样重复性。(7)放空管线设有单向阀，防止下游管道内气体返回取样管路。(8)设置带有取样旁路球阀的支管，可以实现两个功能：检验过滤器是否堵塞；可以通过测路支管使用铝箔袋或气囊进行分析精度要求不高的样品的取样。附图说明图1为现有技术中的一种气体取样模块结构示意图，其中1为工艺管道，2为取样袋。图2为现有技术中的另一种气体取样模块结构示意图，其中1为工艺管道，2为取样袋，3为取样冷却器。图3为本技术的一种惰性气体分析在线取样模块结构示意图，其中11为冷凝器，12为气液分离器，13为流量计，14为过滤器，15为取样钢瓶，v1为减压阀，v2为旁路针阀，v3为进口针阀，v4为出口针阀，v5为单向阀，v6为截止阀，v7取样旁路球阀，v8为排水阀，v9为排气阀，v10为冷却水进口阀门，v11为冷却水出口阀门，v12为排污阀，P1为压力表。具体实施方式下面结合附图进一步说明本技术。如图3所示，一种惰性气体分析在线取样模块，包括通过输气管道依次连接的冷凝器11、气液分离器12、流量计13、过滤器14、取样钢瓶15，其中，所述冷凝器的气体输入管道与工艺管线上的取样管路连接且设有减压阀V1，在减压阀V1与冷凝器之间的气体输入管道上设有压力表P1，所述过滤器与取样钢瓶之间的输气管道上设有进口针阀V3，所述取样钢瓶的气体输出管道上按照气体的输出方向依次设有出口针阀V4、单向阀V5和截止阀V6。在过滤器14与取样钢瓶之间的输气管道上分出一个旁路支管连接于取样钢瓶的出口针阀V4与单向阀V5之间的输气管道，并在此旁路支管上设置取样旁路球阀V7。在所述过滤器14与取样钢瓶的进口针阀V3之间的输气管道上分出一个用于气袋取样且带有旁路针阀V2的支管。所述过滤器14优选为5μm过滤器，材质为经过钝化处理的烧结不锈钢。所述取样钢瓶阀门与输气管道的连接处优选采用快插接头。方便取样钢瓶的安装与取下。所述输气管道、减压阀V1、气液分离器12、过滤器14、旁路针阀V2、取样旁路球阀V7、取样钢瓶15及取样钢瓶的进口针阀V3、出口针阀V4、单向阀V5和截本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种惰性气体分析在线取样模块，其特征在于：其包括通过输气管道依次连接的冷凝器、气液分离器、流量计、过滤器、取样钢瓶，其中，所述冷凝器的气体输入管道与工艺管线上的取样管路连接且设有减压阀，在减压阀与冷凝器之间的气体输入管道上设有压力表，所述过滤器与取样钢瓶之间的输气管道上设有进口阀，所述取样钢瓶的气体输出管道上按照气体的输出方向依次设有出口阀、单向阀和截止阀。

【技术特征摘要】
1.一种惰性气体分析在线取样模块，其特征在于：其包括通过输气管道依次连接的冷凝器、气液分离器、流量计、过滤器、取样钢瓶，其中，所述冷凝器的气体输入管道与工艺管线上的取样管路连接且设有减压阀，在减压阀与冷凝器之间的气体输入管道上设有压力表，所述过滤器与取样钢瓶之间的输气管道上设有进口阀，所述取样钢瓶的气体输出管道上按照气体的输出方向依次设有出口阀、单向阀和截止阀。2.根据权利要求1所述的在线取样模块，其特征在于：在过滤器与取样钢瓶之间的输气管道上分出一个旁路支管连接于取样钢瓶的出口阀与单向阀之间的输气管道，并在此旁路支管上设置取样旁路球阀。3.根据权利要求2所述的在线取样模块，其特征在于：在过滤器与取样钢瓶的进口阀之间的输气管道上分出一个用于气袋取样且带有旁路针阀的支管。4.根据权利要求1-3中任一项所述的在线取样模块，其特征在于：所述过滤器为5μm过滤器，过滤器材质为经过钝化处理的烧结不锈钢。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：司瑞刚，高丽，孙树英，张俊佳，高俊，
申请(专利权)人：新地能源工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13