一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置。所述装置包括高炉煤气取样管道、加热单元、冷凝单元、吸收单元；所述方法包括：取待测高炉煤气通入检测装置中，进行加热，然后冷凝至环境温度，部分待测高炉煤气被冷凝为冷凝液；再将待测高炉煤气通入吸收单元获得第一反应液；最后洗涤检测装置管路获得洗涤液；采用氯离子分析方法检测冷凝液、第一反应液、洗涤液中氯离子的含量，通过公式计算得到待测高炉煤气中氯含量。本发明专利技术采用“煤气加热+冷凝+吸收”的检测方法，保证高炉煤气中的氯被充分冷凝析出和溶液吸收，并消除二氧化碳对氯离子测定的干扰，降低了测量误差，提高了检测下限，结果精确度高。结果精确度高。结果精确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置


[0001]本专利技术涉及煤气成分检测分析
，特别是涉及一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置。

技术介绍

[0002]高炉煤气中含有氯化氢(HCl)、氯化铵(NH4Cl)等氯化物，在高炉煤气降温过程中随着冷凝液析出，其溶液具有强腐蚀性，会给高炉煤气管道系统、TRT和热风炉的正常运行带来严重危害。然而，现有高炉煤气中氯化物含量检测缺乏标准方法，通常采用湿式碱性溶液吸收法测定氯离子浓度并据此来确定氯化物的浓度。但由于高炉煤气取样处未做规定，取样位置存在高炉煤气冷凝现象，部分氯化物溶于冷凝水中，造成检测值偏小或失效；取样过程中未做加热措施，导致高炉煤气在取样管壁上冷凝析出氯化物，造成检测值偏小或失效；吸收液一般采用氢氧化钠碱性溶液，在吸收氯化物的同时，极易与高炉煤气中的二氧化碳(CO2)发生竞争反应生成碳酸根和碳酸氢根，碳酸根和碳酸氢根对于氯离子的检测会造成干扰，造成检测值偏小或失效；取样过程中未考虑待测高炉煤气与吸收液体积比值，造成从吸收液中氯离子浓度换算成高炉煤气中氯含量时，通常需要乘以一个系数(10～1000)，导致需要更高检测精度和更低检测下限的氯离子分析仪器才能精确测量。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种检测高炉煤气中氯含量的方法及装置，能够提高高炉煤气中氯浓度检测的准确性和精确度。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种用于检测高炉煤气中氯含量的装置，包括依次连通的高炉煤气取样管道、加热单元、冷凝单元、吸收单元；所述高炉煤气取样管道用于获取待测高炉煤气；所述加热单元用于加热待测高炉煤气；所述冷凝单元用于冷凝待测高炉煤气；所述吸收单元包括若干个依次串联的第一吸收容器、一个与最后一个第一吸收容器串联的第二吸收容器，所述第一吸收容器用于放置第一吸收液，所述第二吸收容器用于放置第二吸收液，所述第一吸收容器和第二吸收容器均设置有入口端及出口端；所述第一吸收液为吸收氯化物，不吸收或弱吸收硫化氢和二氧化碳的溶液，所述第二吸收液用于验证所述冷凝后的待测高炉煤气中的氯化物是否被第一吸收液吸收完全；
[0005]所述装置还包括：
[0006]气体流量计，用于测量所收集的待测高炉煤气的体积；
[0007]气体温度计，设置于所述冷凝单元的出口，用于测量冷凝后未液化的待测高炉煤气的温度。
[0008]进一步，所述高炉煤气取样管道深入待测高炉煤气主管中，且深入待测高炉煤气主管的深度为待测高炉煤气主管直径的1/4～1/3，所述高炉煤气取样管深入待测高炉煤气主管的一端为取气口，所述取气口与高炉煤气流向呈相反方向。
[0009]进一步，所述高炉煤气取样管道选用不与高炉煤气中氯化物产生物理和化学反
应、且耐高温的材质制成，即在取样过程中不影响高炉煤气中氯化物含量，同时避免高炉煤气取样管道在高温下发生变形；高炉煤气温度一般在80～200℃，优选地，所述高炉煤气取样管道选用不与高炉煤气中氯化物产生物理和化学反应、且耐80～200℃高温的材质制成；更优选地，所述高炉煤气取样管道的材质为聚四氟乙烯PTFE或其他含氟聚合物，如氟树脂PFA、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物ETFE、乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物ECTFE、聚氟乙烯PVF等。
[0010]进一步，所述装置还包括第一管路，用于将待测高炉煤气通入冷凝单元；所述高炉煤气取样管道通过所述气体流量计与第一管路相连。
[0011]进一步，所述第一管路选用不与待测高炉煤气中氯化物产生物理和/或化学反应、且耐高温的材质制成，即在取样过程中不影响待测高炉煤气中氯含量，同时避免第一管路在高温下发生变形；高炉煤气温度一般在80～200℃，优选地，所述高炉煤气取样管道选用不与高炉煤气中氯化物产生物理和化学反应、且耐80～200℃高温的材质制成；更优选地，所述第一管路的材质采用聚四氟乙烯PTFE或其他含氟聚合物，如氟树脂PFA、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物ETFE、乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物ECTFE、聚氟乙烯PVF等。
[0012]进一步，所述加热单元为电加热热阻丝或蒸汽盘管，所述电加热热阻丝或蒸汽盘管套在所述第一管路上。
[0013]进一步，所述加热单元上设置有温度检测元件，用于检测加热后待测高炉煤气的温度。
[0014]进一步，所述加热单元上设置有高温湿度计，用于检测所述待测高炉煤气的湿度。
[0015]进一步，所述冷凝单元包括冷凝管、低温冷却液循环泵、收集瓶。
[0016]进一步，所述冷凝管采用直形、球形或蛇形冷凝管；优选地，所述冷凝管采用蛇形冷凝管。
[0017]进一步，所述低温冷却液循环泵的冷却液采用水或无水乙醇溶液，冷却液温度控制在
‑
15℃～5℃，冷却液流速控制在0～30L/min，优先为1～30L/min。
[0018]进一步，所述收集瓶采用双口圆底烧瓶或其他双口容器。
[0019]进一步，所述冷凝单元和吸收单元之间设置有第二管路，所述第二管路用于将冷凝后的待测高炉煤气通入吸收单元。
[0020]进一步，所述吸收单元还包括若干根第三管路，所述第三管路将相邻的第一吸收容器和第二吸收容器串联起来。
[0021]进一步，所述第二管路和第三管路选用不与待测高炉煤气中氯化物产生物理和/或化学反应的材质制成，即在取样过程中不影响待测高炉煤气中氯含量；优选地，所述第二管路和第三管路的材质采用聚砜、聚四氟乙烯PTFE或其他含氟聚合物，如氟树脂PFA、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物ETFE、乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物ECTFE、聚氟乙烯PVF等。
[0022]进一步，所述第一吸收容器与第二吸收容器均采用冲击式吸收瓶。
[0023]进一步，所述第一吸收容器至少为2个。
[0024]进一步，所述第二吸收容器的出口端还连接有排空管，所述排空管用于排放经第一吸收液、第二吸收液处理后的待测高炉煤气。
[0025]进一步，所述装置还包括控制单元，所述控制单元设置有控制系统，所述控制系统配套有组态软件，用于实现高炉煤气流量、温度、湿度的实时测量和记录，并稳定高炉煤气流量；所述气体流量计、气体温度计、高温湿度计均连接至控制系统并配套组态软件，实现
高炉煤气流量、温度、湿度实时测量和记录，起到稳定高炉煤气流量的作用。
[0026]进一步，所述控制单元还包括设置于第一管路上的调节阀，所述调节阀用于控制取样时待测高炉煤气的流速，所述调节阀连接至控制系统并配套组态软件，实现高炉煤气流量的调节。
[0027]本专利技术第二方面提供一种检测高炉煤气中氯含量的方法，包括如下步骤：
[0028]1)确定高炉煤气取样位置，所述取样位置处高炉煤气温度保持在120℃及以上，且不存在高炉煤气冷凝现象；
[0029]2)从高炉煤气取样位置通过管路将待测高炉煤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测高炉煤气中氯含量的装置，其特征在于，包括依次连通的高炉煤气取样管道、加热单元、冷凝单元、吸收单元；所述高炉煤气取样管道用于获取待测高炉煤气；所述加热单元用于加热待测高炉煤气；所述冷凝单元用于冷凝待测高炉煤气；所述吸收单元包括若干个依次串联的第一吸收容器、一个与最后一个第一吸收容器串联的第二吸收容器，所述第一吸收容器用于放置第一吸收液，所述第二吸收容器用于放置第二吸收液，所述第一吸收容器和第二吸收容器均设置有入口端及出口端；所述第一吸收液为吸收氯化物，不吸收或弱吸收硫化氢和二氧化碳的溶液，所述第二吸收液用于验证所述冷凝后的待测高炉煤气中的氯化物是否被第一吸收液吸收完全；所述装置还包括：气体流量计，用于测量所收集的待测高炉煤气的体积；气体温度计，设置于所述冷凝单元的出口，用于测量冷凝后的待测高炉煤气的温度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高炉煤气取样管道深入待测高炉煤气主管中，且深入待测高炉煤气主管的深度为待测高炉煤气主管直径的1/4～1/3，所述高炉煤气取样管深入待测高炉煤气主管的一端为取气口，所述取气口与高炉煤气流向呈相反方向；和/或，所述高炉煤气取样管道选用不与高炉煤气中氯化物产生物理和化学反应、且耐高温的材质制成；所述装置还包括第一管路，用于将待测高炉煤气通入冷凝单元；所述高炉煤气取样管道通过所述气体流量计与第一管路相连。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述高炉煤气取样管道的材质为聚四氟乙烯或其他含氟聚合物；和/或，所述第一管路选用不与待测高炉煤气中氯产生物理和/或化学反应、且耐高温的材质制成；和/或，所述加热单元为电加热热阻丝或蒸汽盘管，所述电加热热阻丝或蒸汽盘管套在所述第一管路上。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述加热单元上设置有温度检测元件，用于检测加热后待测高炉煤气的温度；和/或，所述加热单元上设置有高温湿度计，用于检测所述待测高炉煤气的湿度；和/或，所述冷凝单元包括冷凝管、低温冷却液循环泵、收集瓶；和/或，所述冷凝单元和吸收单元之间设置有第二管路，所述第二管路用于将冷凝后的待测高炉煤气通入吸收单元；和/或，所述吸收单元还包括若干根第三管路，所述第三管路将相邻的第一吸收容器和第二吸收容器串联起来；和/或，所述第一吸收容器至少为2个；和/或，所述第二吸收容器的出口端还连接有排空管，所述排空管用于排放经第一吸收液、第二吸收液处理后的待测高炉煤气。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述冷凝管采用直形、球形或蛇形冷凝管；和/或，所述低温冷却液循环泵的冷却液采用水或无水乙醇溶液，冷却液温度控制在
‑
15℃～5℃，冷却液流速控制在0～30L/min；和/或，所述收集瓶采用双口圆底烧瓶或其他双口容器；和/或，所述第二管路和第三管路选用不与待测高炉煤气中氯化物产生物理和/或化学
反应的材质制成；和/或，所述第一吸收容器与第二吸收容器均采用冲击式吸收瓶。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括控制单元，所述控制单元设置有控制系统，所述控制系统配套有组态软件，用于实现高炉煤气流量、温...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍京川，
申请(专利权)人：中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：