放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统，包括烟气分析仪、真空泵、气体收集器、采样管、用于和烟气通道相连的取样旁路管，采样管的一端和取样旁路管相连，采样管的另一端和烟气分析仪相连，烟气分析仪和真空泵相连，真空泵和气体收集器相连，气体收集器和气相色谱仪相连。本装置成本低，性能可靠，维护方便，推广价值较大。

Gas Analysis System for Intermediate Stage in Pyrolysis of Radioactive Organic Waste

The utility model discloses a testing system for gas analysis in the intermediate stage of pyrolysis of radioactive organic waste, including a flue gas analyzer, a vacuum pump, a gas collector, a sampling tube, a sampling bypass pipe used for connecting with a flue gas passage, one end of the sampling tube is connected with a sampling bypass pipe, the other end of the sampling tube is connected with a flue gas analyzer, a flue gas analyzer and a vacuum pump, and a vacuum pump. The pump is connected with the gas collector, and the gas collector is connected with the gas chromatograph. The device has the advantages of low cost, reliable performance, convenient maintenance and great popularization value.

【技术实现步骤摘要】
放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统
本技术涉及气体测试领域，具体涉及一种放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统。
技术介绍
对放射性有机废物进行热解处理是一种具有重要应用价值和广阔发展前景的废物处理技术。在该技术工艺路线研发与实施的过程中，会在各阶段生成成分复杂不一的气体。目前，在研究与应用过程中，由于与排放直接相关，人们重点关注的是整个系统最终产生尾气的监测。一般来说，该过程最终尾气的成分较为简单，主要为常温的二氧化碳，氮气和少量二氧化硫等。且其检测目的为对尾气中重点需监测组分的测试，通过单台分析设备(如气相色谱仪)较为容易实现。但随着对该技术进一步优化的迫切需求，对热解过程中各中间阶段的气体组成和含量较为精确的定量分析变得十分重要。经调研表明，各中间阶段的尾气中主要含有成分不一的苯及其同系物、硫氧化物、氮氧化物、氧气、氮气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气等等。且该类气体通常具有较高的温度(大于300摄氏度)。这一高温且组分复杂的混合尾气给测试工作带来了较大的困难。目前没有单一仪器能完成该尾气取样、分析工作。因此，研制一套技术可行、安全可靠、简单实用、经济合理的用于放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统是具有重要价值的。经调研，目前在国内其它放射性有机废物热解处理设施没有完整成套的产品应用实例。
技术实现思路
本技术的在于提供一种放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统，解决现有技术无法对放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的问题。本技术通过下述技术方案实现：放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统，包括烟气分析仪、真空泵、气体收集器、采样管、用于和烟气通道相连的取样旁路管，采样管的一端和取样旁路管相连，采样管的另一端和烟气分析仪相连，烟气分析仪和真空泵相连，真空泵和气体收集器相连，气体收集器和气相色谱仪相连，工作时，将采样管伸入取样旁路管，开启烟气分析仪的预处理系统，对放射性有机废气进行降温和去除水蒸气的预处理，再开启烟气分析仪的测试通道，对放射性有机废气中的硫氧化物和氮氧化物进行测试，测试结束后，关闭烟气分析仪的测试通道，经预处理的放射性有机废气通过真空泵收集，并通过气体收集器转移到气相色谱仪进行最终分析。取样旁路管和采样管连接接口的口径≥40mm。采样管和取样旁路管的接口处缝隙使用耐温材料进行致密填充。为防止气体从烟气分析仪中道路进采样管中，烟气分析仪和采样管之间还设置有防倒吸装置。烟气分析仪和真空泵之间采用变径管道相连，所述变径管道的管径按照气流流向逐渐增大。控制真空泵的气流量范围为0.01-5.0L/min。一方面可以增大气流量，另一方面限定气流量可以利于烟气分析仪对气体进行充分的分析。真空泵和气体收集器之间采用变径管道连接，所述变径管道的管径按照气流方向逐渐增大。气体收集器为气体收集袋或者气袋采样器，即气体收集器采用现有技术的气体收集装置即可。常用的测试方式是使用气相色谱仪对放射性有机废物热解过程产生气体成分和含量进行分析。而在对放射性有机废物热解过程中间阶段产生的气体的测试中存在下列问题。首先，各中间阶段气体往往具有较高的温度，超出了气相色谱仪器的耐受范围。同时，其中的部分组分，如水蒸气、硫氧化物、氮氧化物无法通过气相色谱进行测试，且水蒸气容易对气相色谱仪器造成损害。因此如何将混合气体进行有效预处理，实现对气体降温和其中水蒸气的去除，并对气相色谱无法测试的相关气体进行准确测试是解决现有问题的关键。同时需要注意的是，在整个过程中不能引入新的杂质气体，以免对测试结果造成影响。本技术巧妙地对现有商用烟气分析仪进行了改装，在装置后端连接微量真空泵和气体收集器。在系统运行过程中，首先利用烟气分析仪对混合气体中水蒸气、硫氧化物、氮氧化物含量进行测试，完成测试后，关闭烟气分析仪测试通道。通过烟气分析仪配置的气体预处理器对混合气体进行了降温和水蒸气的去除，然后利用真空泵和气体收集器将经过预处理的混合气体进行收集。再将收集气体通过气体收集器转移，进样，利用气相色谱完成分析。通过该测试系统，可简便有效地实现对放射性有机废物热解过程中间阶段气体的分析工作。烟气分析仪可以是青岛众瑞ZR-3260分析仪。本技术的防倒吸装置是烟气分析仪自带的结构，也为现有技术。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本技术通过对装置系统的巧妙改进，能够在进入气相色谱仪前，将放射性有机废气进行降温和去除水蒸气的预处理，并实现对硫氧化物、氮氧化物的分析检测，能够用于对放射性有机废物热解过程中间阶段的气体分析，并通过对混合气体送入到气相色谱仪最终实现对整个放射性有机废气的定量分析检测，高效地保证了放射性有机废物热解过程产生气体成分和含量分析工作的顺利开展。同时，本装置成本低，性能可靠，维护方便，推广价值较大。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术结构示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-取样旁路管，2-采样管，3-烟气分析仪，4-真空泵，5-气体收集器，6-气相色谱仪。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例1如图1所示，放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统，包括烟气分析仪3、真空泵4、气体收集器5、采样管2、用于和烟气通道相连的取样旁路管1，采样管2的一端和取样旁路管1相连，采样管2的另一端和烟气分析仪3相连，烟气分析仪3和真空泵4相连，真空泵4和气体收集器5相连，气体收集器5和气相色谱仪6相连，工作时，将采样管2伸入取样旁路管1，开启烟气分析仪3的预处理系统，对放射性有机废气进行降温和去除水蒸气的预处理，再开启烟气分析仪3的测试通道，对放射性有机废气中的硫氧化物和氮氧化物进行测试，测试结束后，关闭烟气分析仪3的测试通道，经预处理的放射性有机废气通过真空泵4收集，并通过气体收集器5转移到气相色谱仪6进行最终分析。具体实施过程是：具体使用过程如下：1.将采样管2伸入取样旁路管1，开启烟气分析仪3预处理功能，对气体进行预处理；2.开启烟气分析仪3硫氧化物、氮氧化物含量测试功能，对相应气体组分进行测试；3.关闭烟气分析仪3气体成分测试功能，开启真空泵4，将进过预处理的气体泵送至气体收集器5；4.通过气体收集袋将存储于气体收集器5的气体转移输入至气相色谱仪6；5.开启气相色谱仪6，对气体中相应组分进行测试。取样旁路管1和采样管2连接接口的口径≥40mm。采样管2和取样旁路管1的接口处缝隙使用耐温材料进行致密填充。为防止气体从烟气分析仪3中道路进采样管2中，烟气分析仪3和采样管2之间还设置有防倒吸装置。烟气分析仪3和真空泵4之间采用变径管道相连，所述变径管道的管径按照气流流向逐渐增大。控制真空泵4的气流量范围为0.01-5.0L/min。真空泵4和气体收集器5之间采用变径管道连接，所述变径管道的管径按照气流方向逐渐增大。气体收集器5为气体收集袋或者气袋采样器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统，其特征在于，包括烟气分析仪(3)、真空泵(4)、气体收集器(5)、采样管(2)、用于和烟气通道相连的取样旁路管(1)，采样管(2)的一端和取样旁路管(1)相连，采样管(2)的另一端和烟气分析仪(3)相连，烟气分析仪(3)和真空泵(4)相连，真空泵(4)和气体收集器(5)相连，气体收集器(5)和气相色谱仪(6)相连，工作时，将采样管(2)伸入取样旁路管(1)，开启烟气分析仪(3)的预处理系统，对放射性有机废气进行降温和去除水蒸气的预处理，再开启烟气分析仪(3)的测试通道，对放射性有机废气中的硫氧化物和氮氧化物进行测试，测试结束后，关闭烟气分析仪(3)的测试通道，经预处理的放射性有机废气通过真空泵(4)收集，并通过气体收集器(5)转移到气相色谱仪(6)进行最终分析。

【技术特征摘要】
1.放射性有机废物热解过程中间阶段气体分析的测试系统，其特征在于，包括烟气分析仪(3)、真空泵(4)、气体收集器(5)、采样管(2)、用于和烟气通道相连的取样旁路管(1)，采样管(2)的一端和取样旁路管(1)相连，采样管(2)的另一端和烟气分析仪(3)相连，烟气分析仪(3)和真空泵(4)相连，真空泵(4)和气体收集器(5)相连，气体收集器(5)和气相色谱仪(6)相连，工作时，将采样管(2)伸入取样旁路管(1)，开启烟气分析仪(3)的预处理系统，对放射性有机废气进行降温和去除水蒸气的预处理，再开启烟气分析仪(3)的测试通道，对放射性有机废气中的硫氧化物和氮氧化物进行测试，测试结束后，关闭烟气分析仪(3)的测试通道，经预处理的放射性有机废气通过真空泵(4)收集，并通过气体收集器(5)转移到气相色谱仪(6)进行最终分析。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆枫，李文钰，章航洲，林力，祝杰，梁毅，陈莉，马兴均，李振臣，陈先林，高峰，杨兰菊，刘辰龙，段治强，刘文磊，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：新型
国别省市：四川,51