一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置，包括采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器及DCS控制系统；采样枪中的采样管通过电控四通阀连接三路采样单元，三路采样单元设3条采样支路，分别为固液相采样支路、干燥气体采样支路及酸性气体采样支路；三路采样单元通过四通阀依次连接稳压单元和质量流量控制器；采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器中的检测及控制元件分别与DCS控制系统连接。本发明专利技术实现了采用单台装置对焦炉烟道废气固液相成分、酸性气体成分、干燥气体分别进行精确高效采样的目的，结构简单，功能多样，操作方便。

A Sampling Device for Detecting the Composition of Coke Oven Flue Gas

The invention relates to a sampling device for detecting the composition of coke oven flue gas, including a sampling gun, a three-way sampling unit, a voltage stabilizing unit, a mass flow controller and a DCS control system; a sampling tube in a sampling gun is connected with a three-way sampling unit by an electrically controlled four-way valve, and three sampling units are provided with three sampling branches, namely, a solid-liquid sampling branch, a dry gas sampling branch and an acid gas sampling branch. Volume sampling branch; three sampling units are connected with voltage stabilization unit and mass flow controller through four-way valve in turn; detection and control elements in sampling gun, three sampling units, voltage stabilization unit and mass flow controller are connected with DCS control system respectively. The invention realizes the purpose of accurately and efficiently sampling the solid-liquid phase composition, acid gas composition and dry gas of coke oven flue gas by a single device, with simple structure, diverse functions and convenient operation.

【技术实现步骤摘要】
一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置
本专利技术涉及焦炉烟道气在线检测
，尤其涉及一种适用于采用GC-MS法或IC法检测焦炉烟道气成分时用的采样装置。
技术介绍
目前在线检测焦炉烟道气成分所使用的采样方法主要有以下几种：(1)《GBT16157-1996固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法》中提及的传统采样装置，该装置的特点是可以较为准确的计算气体中水分含量；其不足在于：装置结构复杂，使用不便，使用前需要较长的准备时间，连接设备较多容易导致漏气，精确度不足；同时焦炉烟道气中的SO2等酸性气体会直接溶于冷却水中继而导致酸性气体分析值无效，使用单一玻璃纤维作为气体中固液相吸附剂导致吸附性能低等。(2)《HJT56-2000固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》、《HJT43-1999固定污染源排气中氮氧化物的测定盐酸萘乙二胺分光光度法》等使用化学溶液吸收特定气体的环境测试标准中提出的采样方法，该方法的特点是可以对特定气体进行精确定量采样；其不足在于功能单一，不可对烟气中固液相成分进行采样，装置需提前抽取真空，操作复杂；碘量测定二氧化硫法吸收液吸收性能差，吸收后稳定性差。(3)《HJ629-2011固定污染源废气二氧化硫的测定非分散红外吸收法》、《HJT57-2000固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法》、《HJ692-2014固定污染源废气氮氧化物的测定非分散红外吸收法》、《HJ693-2014固定污染源废气氮氧化物的测定定电位电解法》等采用仪器直读的环境测试标准下分析仪器自带的采样功能，其特点在于可通过仪器直读出测试浓度，无需提前准备，采样结果稳定，其不足在于采集样品仅能供本仪器使用，不可留样保存，不可对烟气中固液相成分进行采样，即使使用加热管线，高湿烟气依然会在干燥器、帕提尔冷却器等部分冷凝，继而吸收SO2等酸性气体导致酸性气体成分分析出现偏差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置，可精确采集焦炉烟道气中的的固液相成分，方便通过GC-MS法分析；同时可在排除冷凝水影响的情况下精确采集SO2并将其氧化为SO42-离子进行稳定保存，方便通过IC法分析；本专利技术实现了采用单台装置对焦炉烟道废气固液相成分、酸性气体成分、干燥气体分别进行精确高效采样的目的，结构简单，功能多样，操作方便。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置，包括采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器及DCS控制系统；所述采样枪中的采样管通过电控四通阀连接三路采样单元，采样管上设超声波流量计；三路采样单元设3条采样支路，3条采样支路分别为固液相采样支路、干燥气体采样支路及酸性气体采样支路；所述固液相采样支路上设固液相采样管，固液相采样管的外侧设帕尔帖冷却器，所述酸性气体采样支路上设双吸收瓶组，3条采样支路的气流末端分别设止逆阀；三路采样单元通过四通阀连接稳压单元的进气端，稳压单元的出气端连接质量流量控制器，质量流量控制器的出气端能够连接采样气袋；采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器中的检测及控制元件分别与DCS控制系统连接。所述采样枪由采样管、第一热电偶、第一加热带及第二热电偶组成；所述第一热电偶设于采样管的进气端，第二热电偶设于超声波流量计上游的采样管上并靠近超声波流量计设置，位于超声波流量计之外的采样管、第一热电偶及第二热电偶均由第一加热带包覆；所述超声波流量计、第一热电偶、第二热电偶及第一加热带的控制器分别连接DCS控制系统。所述固液相采样管内设三段填料，沿样气流动方向，第一段为玻璃纤维棉填料，第二段为活性炭填料，第三段为大孔吸附树脂填料。所述双吸收瓶组由依次连接的2个吸收瓶组成，每个吸收瓶内均装有过氧化氢与三乙醇胺混合吸收液。所述电控四通阀与固液相采样管之间的样气输送管路、电控四通阀与双吸收瓶组之间的样气输送管路外侧分别设第二加热带，第二加热带的控制器与DCS控制系统相连。所述稳压单元由沿气流方向依次设置在样气输送管路上的前稳压罐、气泵及后稳压罐组成，后稳压罐上设电压力表，所述气泵及电压力表分别与DCS控制系统相连。所述质量流量控制器上游的样气输送管路上设第三热电偶，第三热电偶与DCS控制系统相连。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)实现利用单台装置分别对焦炉烟道气中固液相成分、酸性气体成分、干燥气体的精确高效采样，以达功能多样化；2)前段采样管路全部使用加热带包裹，防止高湿烟气温度低于露点，冷凝水析出后吸收SO2等酸性气体导致废气分析结果偏差；3)固液相采样采用三段填料式的固液相采样管，同时用帕尔帖冷却器冷却，相对于传统的玻璃纤维膜采样管极大地提高了采样效率；4)酸性气体采样采用碱性体系氧化试剂，以SO2为例，相对于仪器法，本专利技术可吸收在样气输送管路中已生成的亚硫酸，保证分析结果不受冷凝水影响。相对于《HJT56-2000固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》中的方法，本专利技术以稳定的硫酸根离子形式而非不稳定的亚硫酸根捕获二氧化硫，吸收液吸收效率更为高效，使用过的吸收液可以稳定保存；5)对于干燥气体，本装置可精确计量采样气体，并可使用采样气袋等容器对于采样气体进行存储。附图说明图1是本专利技术所述一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置的结构示意图。图2是本专利技术所述固液相采样管的结构示意图。图中：1.第一热电偶2.采样管3.第一加热带4.超声波流量计5.帕尔帖冷却器6.固液相采样管61.玻璃纤维棉填料62.活性炭填料63.大孔吸附树脂填料7.止逆阀8.双吸收瓶组9.前稳压罐10.后稳压罐11.电压力表12.质量流量控制器13.气泵14.DCS控制系统15.第二热电偶16.第三热电偶17.电控四通阀18.第二加热带具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置，包括采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器12及DCS控制系统14；所述采样枪中的采样管2通过电控四通阀17连接三路采样单元，采样管2上设超声波流量计4；三路采样单元设3条采样支路，3条采样支路分别为固液相采样支路、干燥气体采样支路及酸性气体采样支路；所述固液相采样支路上设固液相采样管6，固液相采样管6的外侧设帕尔帖冷却器5，所述酸性气体采样支路上设双吸收瓶组8，3条采样支路的气流末端分别设止逆阀7；三路采样单元通过四通阀连接稳压单元的进气端，稳压单元的出气端连接质量流量控制器12，质量流量控制器12的出气端能够连接采样气袋；采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器12中的检测及控制元件分别与DCS控制系统14连接。所述采样枪由采样管2、第一热电偶1、第一加热带3及第二热电偶15组成；所述第一热电偶1设于采样管2的进气端，第二热电偶15设于超声波流量计4上游的采样管2上并靠近超声波流量计4设置，位于超声波流量计4之外的采样管2、第一热电偶1及第二热电偶15均由第一加热带3包覆；所述超声波流量计4、第一热电偶1、第二热电偶15及第一加热带3的控制器分别连接DCS控制系统14。如图2所示，所述固液相采样管6内设三段填料，沿样气流动方向，第一段为玻璃纤维棉填料61，第二段为活性炭填料62，第三段为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置，其特征在于，包括采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器及DCS控制系统；所述采样枪中的采样管通过电控四通阀连接三路采样单元，采样管上设超声波流量计；三路采样单元设3条采样支路，3条采样支路分别为固液相采样支路、干燥气体采样支路及酸性气体采样支路；所述固液相采样支路上设固液相采样管，固液相采样管的外侧设帕尔帖冷却器，所述酸性气体采样支路上设双吸收瓶组，3条采样支路的气流末端分别设止逆阀；三路采样单元通过四通阀连接稳压单元的进气端，稳压单元的出气端连接质量流量控制器，质量流量控制器的出气端能够连接采样气袋；采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器中的检测及控制元件分别与DCS控制系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置，其特征在于，包括采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器及DCS控制系统；所述采样枪中的采样管通过电控四通阀连接三路采样单元，采样管上设超声波流量计；三路采样单元设3条采样支路，3条采样支路分别为固液相采样支路、干燥气体采样支路及酸性气体采样支路；所述固液相采样支路上设固液相采样管，固液相采样管的外侧设帕尔帖冷却器，所述酸性气体采样支路上设双吸收瓶组，3条采样支路的气流末端分别设止逆阀；三路采样单元通过四通阀连接稳压单元的进气端，稳压单元的出气端连接质量流量控制器，质量流量控制器的出气端能够连接采样气袋；采样枪、三路采样单元、稳压单元、质量流量控制器中的检测及控制元件分别与DCS控制系统连接。2.根据权利要求1所述的一种检测焦炉烟道气成分时用的采样装置，其特征在于，所述采样枪由采样管、第一热电偶、第一加热带及第二热电偶组成；所述第一热电偶设于采样管的进气端，第二热电偶设于超声波流量计上游的采样管上并靠近超声波流量计设置，位于超声波流量计之外的采样管、第一热电偶及第二热电偶均由第一加热带包覆；所述超声波流量计、第一热电偶、第二热电偶及第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙人杰，王晓东，胡浩权，张熠，李杨，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21