一种混合急冷式高温烟气采样装置制造方法及图纸

一种混合急冷式高温烟气采样装置，涉及环境监测技术领域。其装置包括依次连接在一起的加热采样管、第一单向节流阀、第一三通管、温度计、吸附器、第二三通管、干燥器、第一气体流量计及抽气泵，第一三通管的闲置出气端通过气体管路依次连接第二单向节流阀、第二气体流量计、缓冲罐及压缩惰性气体罐，第二三通管的闲置出气端通过气体管路依次连接有第三单向节流阀和真空采样容器。该装置创新了高温烟气采样的冷却方法，使系统大为简化，装置结构更为紧凑，同时降低了烟气成分在管路中冷凝沉积的可能性，从而提高了气体采样分析结果的准确性。该装置携带方便，操作简单，可以显著提高高温烟气采样工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种混合急冷式高温烟气采样装置
本技术涉及环境监测
，特别涉及一种混合急冷式高温烟气采样装置。
技术介绍
目前，高温烟气的采样在国内外是一个技术难点。关键在于高温状态下，气体中各种物质化学反应活性高，会发生分子裂解和合成反应，采样过程中若降温速度缓慢，化学反应平衡过程被破坏后，气体成分将发生改变，同时还存在高沸点物质大量冷凝沉积于采样器管路的问题。这些都会显著影响样品采集的准确性。为克服上述问题，目前较常见的做法是将气体样品用伴热式管路抽出后，经过压缩机制冷或者冰水循环冷却器，迅速降温后通过若干吸附装置，最后分析吸附剂中相关成分的含量来获得气体中该物质的含量。由于该方法中高温烟气与冷却介质为间接换热，换热效率低且制冷、吸附等附属设备较多，装置复杂，给现场携带和使用带来诸多不便，明显增加了气体样品采集和分析难度，并且仪器设备制造成本较高。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种混合急冷式高温烟气采样装置。本技术所采用的技术方案是：一种混合急冷式高温烟气采样装置，其技术要点是，包括通过气体管路依次连接在一起的加热采样管、第一单向节流阀、第一三通管、温度计、吸附器、第二三通管、干燥器、第一气体流量计及抽气泵，所述的第一三通管的闲置出气端通过气体管路依次连接第二单向节流阀、第二气体流量计、缓冲罐及压缩惰性气体罐，第二三通管的闲置出气端通过气体管路依次连接有第三单向节流阀和真空采样容器。上述方案中，在所述的加热采样管进气端安装滤筒。上述方案中，所述的滤筒材质为玻璃纤维。上述方案中，所述的加热采样管与第一单向节流阀、第一单向节流阀与第一三通管之间的气体管路、第一三通管与温度计之间的气体管路、第一三通管与第二单向节流阀之间连接的气体管路均为不锈钢材质；其余气体管路为硅胶管。上述方案中，所述的加热采样管与第一单向节流阀、第一单向节流阀与第一三通管之间的气体管路、第一三通管与温度计之间的气体管路、第一三通管与第二单向节流阀之间连接的气体管路均为玻璃材质；其余气体管路为硅胶管。上述方案中，所述的加热采样管与第一单向节流阀、第一单向节流阀与第一三通管之间的气体管路、第一三通管与温度计之间的气体管路、第一三通管与第二单向节流阀之间连接的气体管路均为陶瓷材质；其余气体管路为硅胶管。上述方案中，所述的吸附器内填充有大孔吸附树脂作为吸附剂。上述方案中，所述的压缩惰性气体罐填充的气体为氮气、氦气、氩气中的任意一种。本技术的有益效果是：该混合急冷式高温烟气采样装置，其装置包括依次连接在一起的加热采样管、第一单向节流阀、第一三通管、温度计、吸附器、第二三通管、干燥器、第一气体流量计及抽气泵，所述的第一三通管的闲置出气端通过气体管路依次连接第二单向节流阀、第二气体流量计、缓冲罐及压缩惰性气体罐，第二三通管的闲置出气端通过气体管路依次连接有第三单向节流阀和真空采样容器。该装置冷源仅为压缩惰性气体罐，避免采用复杂的制冷设备和介质循环动力设备，使系统大为简化，减少了电力需求，另外，该装置采用惰性气体混合稀释冷却高温烟气的方法，换热效率高，装置结构更为紧凑，同时使气流中的高沸点物质浓度降低，降低了其在管路中沉积的可能性，从而提高了气体采样分析结果的准确性。该装置携带方便，操作简单，可以显著提高高温烟气采样工作效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中混合急冷式高温烟气采样装置的结构示意图；图中序号说明如下：1滤筒、2加热采样管、3单向节流阀、4三通管、5温度计、6单向节流阀、7气体流量计、8缓冲罐、9压缩惰性气体罐、10吸附器、11三通管、12单向节流阀、13真空采样容器、14干燥器、15气体流量计、16抽气泵。具体实施方式使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例1：本实施例采用的混合急冷式高温烟气采样装置，包括通过气体管路依次连接在一起的加热采样管2、单向节流阀3、三通管4、吸附器10、三通管11、干燥器14、气体流量计15及抽气泵16，在三通管4与吸附器10之间的连接管路上还安装有温度计5。其中，三通管4的闲置出气端通过气体管路依次连接单向节流阀6、气体流量计7、缓冲罐8及压缩惰性气体罐9，三通管11的闲置出气端通过气体管路依次连接有单向节流阀12和真空采样容器13。本实施例中加热采样管2与单向节流阀3之间的气体管路、单向节流阀3与三通管4之间的气体管路、三通管4与温度计5之间的气体管路、三通管4与单向节流阀6之间连接的气体管路均为不锈钢材质；其余气体管路为硅胶管。在本实施例的加热采样管2的进气端安装滤筒1，滤筒1材质为玻璃纤维，用于对进入加热采样管2的高温烟气进行过滤，除去烟气中的颗粒物，防止堵塞采样装置管道。本实施例中的气体流量计7和气体流量计15为同一型号流量计，均可以测量得到瞬时和累积体积流量，分辨率分别为0.01L/min和1L，工作温度为-10℃~+55℃。本实施例中的真空采样容器采用真空瓶13，容积为3L。本实施例中的吸附器10内填充XAD-2大孔吸附树脂，干燥器14内填充有硅胶颗粒干燥剂。本实施例中的压缩惰性气体罐9填充的气体为氮气。本实施例使用混合急冷式高温烟气装置进行采样的过程如下：首先将加热采样枪2放入烟道中，烟气温度为550℃，关闭单向节流阀3、单向节流阀6、单向节流阀12，打开抽气泵16（流量为5L/min），管路形成负压后，依次打开压缩氮气罐9阀门和节流阀单向阀6，排出管路内的空气。然后打开单向节流阀3将高温烟气吸入，并观察温度计5读数，通过调节单向节流阀3、单向节流阀6的阀门开度，使高温烟气与氮气混合后的温度不高于55℃。待装置运行状态稳定后，分别读取气体流量计7瞬时体积流量F2和气体流量计15瞬时体积流量F1，然后打开单向节流阀12，气体被吸入真空采样容器13，真空采样容器13充满后关闭单向节流阀12，取下该真空采样容器13送实验室分析，该容器内烟气与惰性气体的体积比为（F1-F2）：F2。例如，F2为4.5L/min，F1为5L/min，则容积为3L的真空采样容器13中实际采得烟气量为0.3L，即真空采样容器13中气体样品目标成分的浓度为烟气中实际浓度的1/10。整个采样过程持续30min，此时气体流量计7的累积体积流量FA2和气体流量计15的累积体积流量FA1，真空采样容器13体积为3L，则(FA1+3-FA2)即为高温烟气的抽出量。将滤筒2内的颗粒物以及吸附器10中的XAD-2吸附剂收集保存后送入实验室进行目标成分含量分析，将二者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合急冷式高温烟气采样装置，其特征在于，包括通过气体管路依次连接在一起的加热采样管（2）、第一单向节流阀（3）、第一三通管（4）、温度计（5）、吸附器（10）、第二三通管（11）、干燥器（14）、第一气体流量计（15）及抽气泵（16），所述的第一三通管（4）的闲置出气端通过气体管路依次连接第二单向节流阀（6）、第二气体流量计（7）、缓冲罐（8）及压缩惰性气体罐（9），第二三通管（11）的闲置出气端通过气体管路依次连接有第三单向节流阀（12）和真空采样容器（13）。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合急冷式高温烟气采样装置，其特征在于，包括通过气体管路依次连接在一起的加热采样管（2）、第一单向节流阀（3）、第一三通管（4）、温度计（5）、吸附器（10）、第二三通管（11）、干燥器（14）、第一气体流量计（15）及抽气泵（16），所述的第一三通管（4）的闲置出气端通过气体管路依次连接第二单向节流阀（6）、第二气体流量计（7）、缓冲罐（8）及压缩惰性气体罐（9），第二三通管（11）的闲置出气端通过气体管路依次连接有第三单向节流阀（12）和真空采样容器（13）。


2.如权利要求1所述的混合急冷式高温烟气采样装置，其特征在于，在所述的加热采样管（2）进气端安装滤筒（1）。


3.如权利要求2所述的混合急冷式高温烟气采样装置，其特征在于，所述的滤筒（1）材质为玻璃纤维。


4.如权利要求1所述的混合急冷式高温烟气采样装置，其特征在于，所述的加热采样管（2）与第一单向节流阀（3）、第一单向节流阀（3）与第一三通管（4）之间的气体管路、第一三通管（4）与温度计（5）之间的气体管路、第一三通管（4）与第二单向节流阀（6）之间连接的气体管路均为不锈钢材质；其余气体管路为硅胶管。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，
申请(专利权)人：沈阳环境科学研究院，
类型：新型
国别省市：辽宁;21