一种高炉煤气中HCl含量检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及煤气中HCl含量检测技术领域，尤其涉及一种高炉煤气中HCl含量检测系统及方法。包括煤气入口、抽气泵、吸收器、流量表、煤气出口、液体体积测量仪与液体成分分析设备：高炉煤气管道与煤气入口相连，煤气入口、抽气泵、吸收器、流量表与煤气出口通过输送管依次相连；液体体积测量仪通过输送管与吸收器相连，液体体积测量仪通过输送管与液体成分分析设备相连。使得HCl吸收更加迅速且充分，加快了液体循环，大量雾状水滴进一步与气体发生反应，确保了煤气中的有害元素吸收更加彻底；本发明专利技术吸收煤气中有害元素并进行测定，将测定误差由50％以上降低到0.5％以下，测试时间由2小时缩短到0.5小时，不但准确性极高，并且成本低、耗时短、效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气中HCl含量检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及煤气中HCl含量检测
，尤其涉及一种高炉煤气中HCl含量检测系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，随着环保要求日益严格，国内钢铁企业排放的废气陆续被列入环保在线监控范围，排放的烟气中粉尘、二氧化硫、氮氧化物等浓度必须满足超低排放要求。因此，钢铁企业中的一些工序如球团、发电厂等为控制最终排放指标，需要对原料气煤气中的有害元素进行严格控制。第二方面，近些年，一些钢铁企业加热炉煤气管道内煤气过滤网出现大量堵塞物，经调查，煤气管路过滤网出现堵塞物属于腐蚀产物，含有大量的氯化铵。可见，煤气中的氯元素含量过高对生产造成了严重危害。第三，近些年来，一些钢铁企业将高炉煤气的除尘工艺逐渐由湿法除尘改为干法除尘，从而造成了高炉煤气中氯含量显著升高，对煤气管道及后续用户的腐蚀堵塞问题屡见不鲜，严重影响高炉正常冶炼并带来安全生产隐患。
[0003]基于以上一些生产中亟待解决的问题，研究煤气中HCl含量具有重要意义。HCl在煤气中的含量极低，常规方法很难准确检测出这类痕量元素和物质，采用红外法或激光法等目前比较先进的方法进行分析测试时，由于含量极低，容易受到其它气体干扰，造成测试分析结果不准确，在实践中采用不同的气体分析仪测定同种煤气的结果甚至相差50％以上，已明显超出煤气成分波动的范畴；另一方面，无论红外法还是激光法，在测试原料气中HCl含量时，都需要进行设备预热，有时测定一种煤气样品的HCl含量需要耗时长达2小时；此外，红外和激光气体分析仪价格昂贵，进口气体分析设备价格超百万元，并且其中的探头等主要耗材使用几年就需要更换，更换耗材及检定价格昂贵，这些都是常规气体分析仪的一些弊端。相对来说，采用预配置好的吸收液吸收煤气中的有害痕量元素是一种更加准确可靠、方便省时的方法，但目前常规煤气吸收系统和方法都存在一些弊端，即，在吸收过程中由于气流与吸收液接触不够充分，并且接触时间很短暂，造成煤气中的HCl吸收不完全，该问题始终无法彻底解决。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种高炉煤气中HCl含量检测系统及方法。确保检测结果的精确性，同时该方法还具有成本低、耗时短、效率高的特点，为煤气中HCl的测定提供了新的路线。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种高炉煤气中HCl含量检测系统，包括煤气入口、抽气泵、吸收器、流量表、煤气出口、液体体积测量仪与液体成分分析设备：高炉煤气管道与煤气入口相连，煤气入口、抽气泵、吸收器、流量表与煤气出口通过输送管依次相连；液体体积测量仪通过输送管与吸收器相连，液体体积测量仪通过输送管与液体成分分析设备相连。
[0007]所述吸收器包括第一反应罐与第二反应罐，第一反应罐与第二反应罐结构相同，
第一反应罐与第二反应罐通过管道相连。
[0008]所述第一反应罐与第二反应罐底部均设有入气口和排液口，顶部均设有出气口，第一反应罐顶部出气口通过Z型煤气管道与第二反应罐底部入气口相连。
[0009]所述第一反应罐与第二反应罐均包括罐体、空心转轴、电子转动器、搅拌桨与喷淋管道；电子转动器与空心转轴相连，空心转轴与搅拌桨相连，搅拌桨位于罐体内；喷淋管道伸入罐体内，其端部设有喷淋头。
[0010]所述搅拌桨内置出气口。
[0011]所述喷淋管道上设有循环水泵。
[0012]一种高炉煤气中HCl含量检测方法，具体包括如下步骤：
[0013]1)配制吸收液
[0014]配制NaOH浓度10％～15％+Ca(OH)2浓度5％～10％的混合溶液作为吸收液，并加入几滴酚酞指示剂，测定其HCl浓度，记为W1，单位μg/mL。将配置好的吸收液加入吸收器反应罐内，使吸收液液面达到罐体高度的一半以上；
[0015]2)连接煤气吸收系统
[0016]采用气体输送管分别将煤气入口、抽气泵、吸收器、流量表和煤气出口顺次连接，采用液体输送管分别将吸收器、液体体积测量仪、液体成分分析设备顺次连接；
[0017]3)煤气中HCl在线吸收
[0018]打开高炉煤气管道上的抽气泵，调节抽气速率至3.6～5.4m3/h，打开煤气入口处阀门，打开吸收器内的电子转动器，转速调节至150～200r/min，打开循环水泵，并记录此时流量表数值，记为V1，单位L；
[0019]观察反应罐罐体内吸收液颜色，其中一个罐内吸收液由无色逐渐变红，另一个罐内吸收液尚未变色或微微变粉色后停止通入煤气，关闭煤气入口阀门和抽气泵，再次记录流量表数值，记为V2，单位L；
[0020]4)吸收液体积测定和成分分析
[0021]打开吸收器反应罐排液口阀门，将吸收液全部排出吸收器，进入液体体积测量仪测定吸收液体积，测得的液体体积记为Q，单位mL；测定体积后，将再液体体积测量仪通入液体成分分析设备测定其HCl浓度，记为W2，单位μg/mL；
[0022]5)计算HCl含量
[0023]将测定的数据V1、V2、Q、W1、W2带入下式，对煤气中的氯含量进行计算，得出最终结果；
[0024][0025]式中：X为煤气中的氯含量，单位mg/m3。
[0026]与现有方法相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术采用特殊的吸收器结构，通过带有进气孔的搅拌桨高速旋转，实现了吸收液内煤气气泡小而分散，并增加了气泡与吸收液的接触行程，提供了反应动力学条件，使得HCl吸收更加迅速且充分。此外，循环水泵将吸收液通过反应罐上部的喷淋装置喷洒，加快了液体循环，所制造的大量雾状水滴进一步与气体发生反应。另外，煤气吸收器结构中采用双长反应罐串联，确保了煤气中的有害元素吸收更加彻底。通过该装置吸收煤气中有害元
素并进行测定，将测定误差由50％以上降低到0.5％以下，测试时间由2小时缩短到0.5小时，不但准确性极高，并且成本低、耗时短、效率高。
[0028]本专利技术解决了红外和激光气体分析仪测试煤气中的HCl时，由于HCl含量过低，并且受其它气体干扰，测量误差大、准确度不高的问题，以及设备预热造成测试时间过长及成本费用高的问题。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例1、3、4结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例2结构示意图；
[0031]图3为本专利技术吸收器结构示意图。
[0032]图中：A煤气入口、B抽气泵、C第一吸收器、C2第二吸收器、D流量表、E煤气出口、F液体体积测量仪、G液体成分分析设备、
①
第一固定式进气口、
②
第一空心转动轴与固定式进气口接缝、
③
第一电子转动器、
④
第一空心转动轴、
⑤
第一搅拌桨、
⑥
第一反应罐罐体、
⑦
第一吸收液加入口、
⑧
第一出气口、
⑨
第一搅拌桨内置出气孔、
⑩<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气中HCl含量检测系统，其特征在于，包括煤气入口、抽气泵、吸收器、流量表、煤气出口、液体体积测量仪与液体成分分析设备：高炉煤气管道与煤气入口相连，煤气入口、抽气泵、吸收器、流量表与煤气出口通过输送管依次相连；液体体积测量仪通过输送管与吸收器相连，液体体积测量仪通过输送管与液体成分分析设备相连。2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气中HCl含量检测系统，其特征在于，所述吸收器包括第一反应罐与第二反应罐，第一反应罐与第二反应罐结构相同，第一反应罐与第二反应罐通过管道相连。3.根据权利要求2所述的一种高炉煤气中HCl含量检测系统，其特征在于，所述第一反应罐与第二反应罐底部均设有入气口和排液口，顶部均设有出气口，第一反应罐顶部出气口通过Z型煤气管道与第二反应罐底部入气口相连。4.根据权利要求2所述的一种高炉煤气中HCl含量检测系统，其特征在于，所述第一反应罐与第二反应罐均包括罐体、空心转轴、电子转动器、搅拌桨与喷淋管道；电子转动器与空心转轴相连，空心转轴与搅拌桨相连，搅拌桨位于罐体内；喷淋管道伸入罐体内，其端部设有喷淋头。5.根据权利要求4所述的一种高炉煤气中HCl含量检测系统，其特征在于，所述搅拌桨内置出气口。6.根据权利要求4所述的一种高炉煤气中HCl含量检测系统，其特征在于，所述喷淋管道上设有循环水泵。7.一种基于权利要求1～6任意一项所述的高炉煤气中HCl含量检测系统的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)配制吸收液配制NaOH浓度10％～15％+Ca(OH...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯洪宇，钱峰，王永，王向锋，马光宇，于淑娟，邓军华，亢德华，张杰，宋世哲，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：