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样气取样及处理系统
• 样气取样处理系统的基本功能 • ①样品提取:从排放源取样点提取所需样品流的功 能,简称取样。通常采用取样探头抽取样品流,并 根据样品流工艺参数设计相应的功能。 • ②样品传输:将样品流从取样点输送到在线分析仪 器入口端的功能,根据样品流的特性,选择合适的 样品传输管线及其控制参数。 • ③样品处理:样品处理是指对样品流除去或改变那 些障碍组分和干扰组分,使之符合在线分析仪器对 样气检测的要求。样品处理要求只改变样品流的物 理和(或)化学物质,而不改变其组分。
• 电伴热组合管缆的电伴热带按加热控制方式可分 为恒功率型、限功率型或称自限型、自调控型三 种,CEMS中大多使用限功率型电伴热组合管缆。
•
图2-5典型的电伴热组合管缆
电伴热带及电伴热管缆
• 电伴热带常用有:自调控电伴热带、恒功率电伴 热带、限功率电伴热带、串联型电伴热带。 • 前三种均属于并联型电伴热带,它们是在两条平 行的电源母线之间并联电热元件构成的。样品传 输管线的电伴热大多选用自调控电伴热带无需配 温控器。样品温度较高时采用限功率电伴热带。
样气除水及除湿部件
• 样品除水要求及方法 • ①除水要求 通常把将气体样品露点降至常温 (15~20℃)叫做除水,而将样品露点降至常温 以下叫做除湿或脱湿。
• ②除水方法 • 冷却降温 有水冷(可降至30℃或环境温度)、 涡旋管制冷(可降至-10℃或更低)、冷剂压缩制 冷(可降至5℃或更低)、半导体制冷等。 • 惯性分离 有旋液分离器、气液分离罐等。前者利 用离心作用进行分离,后者利用重力作用进行分 离。
• ⑥水冷却器 • 气体样品冷却除水采用的水冷却器大多为盘管式 水冷却器。
惯性分离除水
• ①旋液分离器 • 样气沿切线方向进入分离器,经过分离片时由于 旋转而产生离心力,水分被甩到器壁上,沿壁流 下。样气中如果还有灰尘,经过滤器过滤后进入 分析仪进行分析。气室下部的积水达到一定液位 高度时,浮子浮起,带动膜片阀开启,把积水排 出。其结构如图2-12左边所示。 • ②K.O.罐 • 用于分离气体样品中液滴。结构如图2-12右边所 示,气样中液滴在惯性和重力作用下滴落入罐中。
• ③压缩机冷却器 • 压缩机冷却器的制冷原理和电冰箱完全相同,如图 所示。制冷剂蒸气经压缩机压缩后,在冷凝器中液 化并放出热量,在进入干燥器脱除可能夹带的水分。 毛细管的作用是产生一定的节流压差,保持入口前 制冷剂的受压液化状态并使其出口释压膨胀汽化。 制冷剂在汽化器中充分汽化并大量吸热,使与之换 热的样品冷却源自文库温。
样品传输管线
• 样品传输管线是将样品从取样探头传输到样品处 理系统或分析仪的管线 。样品传输管线的全过程 传输要加热保温在烟气露点之上温度 。 • 样品传输管线的伴热保温方式有蒸汽伴热和电伴 热两种。电伴热的温度较低在250℃左右,而蒸 汽保温温度高可达到450℃,蒸汽伴热通常用在 需伴热的温度较高的场合。一般情况下,冷/干法 CEMS采用电加热样品传输管线。
压缩机冷却器的制冷原理图
• 压缩机冷却器的除湿装置示意见下图,它由一组 放置在液体中的盘管组成。盘管材料有玻璃、 Kynar(聚偏二氟乙烯)和Teflon(聚四氟乙烯)等, 液体可以是水或某种防冻液,有时也采用空气。 这些液体由制冷系统冷却,为了避免烟气中的水 分在盘管中冻结,液体的温度不允许低于35℉ (1.67℃)。水蒸气冷凝液由液体收集器集中, 用蠕动泵定期或连续排出。
• 过滤 有聚结过滤器、旁通过滤器、膜式过滤器、 纸质过滤器和监视(脱脂棉)过滤器等。 • 前三种用于脱除液滴,后两种用于分析仪之前的最 后除湿。这些过滤器只能除去液态水,而不能除去 气态水,即不能降低样气的露点。。
冷却降温除水
• ①样品降温除水常用的冷却器 • 涡旋管冷却器 根据涡旋制冷原理工作。 • 压缩机冷却器又称为冷剂循环冷却器,其工作原理 和电冰箱完全相同。 • 半导体冷却器 根据帕尔帖热电效应原理工作。 • 水冷却器 通过与冷却水的换热实现样品的降温, 有列管式、盘管式、套管式几种结构类型。
图2-14 Genis膜式过滤器的结构及应用示意图
• 膜式过滤器有以下主要特点。 • 过滤孔径最小可达0.01μm。 • PTFE薄膜具有优良的防腐蚀性能,除氢氟酸外, 可耐其他介质腐蚀。 • PTFE薄膜与绝大多数气体都不发生化学反应,且 具有很低的吸附性,因而不会改变样气的组成和含 量,可用于10-6甚至10-9级的微量分析系统中。 • 操作压力最高可达5000psi(350bar G) • 薄膜不但持久耐用,而且非常柔韧。
• 涡旋管冷却器、压缩机冷却器和半导体冷却器主 要用于湿度高、含水量较大的气体样品降温除水。 其中以压缩机冷却器除湿效果最好,但价格较高。 半导体冷却器难以用在防爆场所,涡旋管冷却器 对气源的要求高、耗气量大,适用于防爆场所。 • ②涡旋管冷却器
图2-7涡旋管的结构示意图
• 涡旋管冷却器中,常温压缩空气经喷嘴沿切线方 向喷入涡旋发生器,由于切向喷嘴的作用,在涡 旋发生器中形成沿圆周方向以音速旋转前进的高 速气流,顺涡旋管向左运动。热端装有控制阀, 当气流到达热端时,外圈气流从控制阀阀芯周边 排出,内圈气流受到阀芯的阻挡,反向折转沿涡 旋管向右运动,由冷端出口排出。
样气传输管线
• 样品传输的基本要求 • 样品传输的基本要求是:样品在传输过程中保持 样品被分析组分不失真,并满足分析系统的要求。 • ①防止相变。样气传输过程中气态样品要保持为 气态。冷/干法样气传输管线需要加热保温在烟气 露点之上。对脱硫烟气分析的电加热传输管线应 保温在110℃~120℃。.对脱硝烟气分析的电加 热传输管线应保温在280℃以上。
• ③综合误差 • 样品处理后的样品流和取样点被测组分浓度之差。 其差异可能是由吸附、稀释、渗透或样品流中被测 组分的相互作用而引起的。综合误差考察样品经过 处理后是否失真及失真的程度。 • ④安全指标 • 样品处理系统由各部件按照系统流程设计要求配置, 包括系统的供电及控制系统。安全指标主要指对系 统的绝缘及耐压等强制性安全指标,也包括:系统 的接地、防静电、防雷击及抗电磁干扰等安全特性。
样气取样处理系统的基本性能特性
• ①滞后时间 • 样品处理系统的滞后时间是指样品从取样点传送 到在线分析仪器入口端所经过的时间。又称样品 传送滞后时间。样品传送滞后时间+分析仪器的响 应时间=分析系统滞后时间,即指样品从取样点取 出到得到分析结果的这段时间。 • ②渗透率(泄漏率) • 在规定工作压力范围内,单位时间渗入(如大气) 或漏出样品处理系统或其部件的流体量。表示样 品处理系统的密封性能。
图半导体冷却器的除湿装置图
• ⑤气体冷却除湿单元装置 • 气体冷却除湿单元是由冷却器、精细过滤器、隔 膜泵及蠕动泵等组成的独立单元。气体样品在隔 膜泵的抽吸作用下进入冷却器,冷却脱湿后的样 品经精细过滤器后由隔膜泵排出。冷凝出来的水 分经粗过滤器后由蠕动泵排出,蠕动泵的作用是 阻气排液。此外,该冷却单元内配有温控系统, 可以将气样出口温度控制在5℃±0.1℃之内,气 样温度精确控制意味着气样含水量的精确控制, 便于从分析结果中扣除水分造成的干扰和影响。
• 聚结器能有效实现气雾状样品的气液分离。聚结器 只能除去液态的水雾,而不能除去气态的水蒸气, 即气样通过聚结器后,其露点不会降低。
图2-13左边是聚结器的典型结构。 图2-13右边是一种水平式聚结器。
•
膜式过滤器
• 膜式过滤器(membrane filter)又称薄膜过滤器, 用于滤除气体样品中的微小液滴。过滤元件是一 种微孔薄膜,多采用聚四氟乙烯材料制成。 • 气体分子或水蒸气很容易通过薄膜的微孔,样气 通过膜式过滤器后不会改变其组成,正常操作条 件下,即使是最小的液体颗粒,薄膜都不允许其 通过。因而,膜式过滤器只能除去液态的水,而 不能除去气态的水,气样通过膜式过滤器后,其 露点不会降低。图2-14是A+公司200系列Genis 膜式过滤器的结构及其在样品处理中的应用。
图2-3 美国流体数据公司Py-Gas取样器系统示意图
图2-4 西门子CEMAT-GAS高温取样探头原理图
• ⑥取样探头的反吹防堵 • 用高压气体对取样探头过滤器进行“反吹”,可 使探头堵塞现象减至最低,反吹气体一般使用 60~100psi(0.4~0.7MPa)干燥、洁净的仪表 空气,反向(与烟气流动方向相反)吹扫过滤器。 反吹可以采取脉冲方式产生。过滤器的反吹周期 间隔时间从15min~8h不等,脉冲反吹持续时间 为5×2s(10s)。 • 对于要求不能间断取样分析的系统,可以采用双 探头取样技术。
• 涡旋管冷却器的结构简单,启动快,维护方便, 但耗气量较大,可达50~100L/min。采用较高气 压时,气样的温度可降至-40~-10℃。在实际使 用中,温度给定不能太低,一般设定在1~5℃, 使气样含水量降至0.6%~0.8%左右即可。若低于 0℃以下时,冷凝出的水冻结会堵塞管道。
涡旋管工作原理图
• 增加一组冷却盘管可进一步降低水分含量,但更为 有效的措施是在第一级盘管之后加一个样品泵,从 第一级冷却器加压向第二级冷却器传送样气。气体 在压力下比在真空下更容易冷凝
压缩机冷却器的除湿装置
• ④半导体冷却器 • 半导体冷却器如图2-11左图所示,半导体冷却器 又称热点冷却器,其优点是:外形尺寸小,使用 寿命长,工作可靠,维护简便,控制灵活方便, 且容易实现较低的制冷温度。其缺点是制冷效率 低,成本高。 • 半导体冷却器的除湿装置是将一个撞击器 (impinger,又称射流热交换器jet stream heat exchangers)装在吸热块中,吸热块与珀尔帖元 件的冷端连接,其装置图参见图2-12右图。珀尔 帖元件的热端由一组散热片散热或用风扇将热量 驱散。
• ④石化用的高温裂解取样探头 • 石油化工的取样及样品处理系统,其组分复杂应 用难度很大。以乙烯裂解气为例:其样品也是高 温、高含水以及高油尘,样品温度最大达到: 650℃,压力最大到0.14MPa。 • 取样探头采用高温裂解取样探头技术。该取样探 头装置先经过杂质过滤,采用涡旋制冷管产生制 冷气源,通过列管冷却器使样品气的水分及重的 烃类冷凝为液体,返回到工艺管道,样品温度通 过温控器控制,其输出压力及流量达到预定要求。 样品再经过除水及油雾后送在线色谱仪检测 。
常用取样探头
• ①正压取样探头 • 取样探管直接插入管道,并安装球阀可在线更 换探管。 ②内置过滤器取样探头 取样探头过滤器安装在探管头部(在烟道内) 被称为内置过滤器式探头 。 ③外置加热过滤取样探头 探头过滤器装在烟道外部与法兰连接的圆筒内 , 通过加热过滤器,可以避免湿烟气冷凝,烟气 从加热的过滤器中抽出,经加热样品管线,再 送到样品处理系统
图2-12旋液分离器结构及气液分离罐结构示意图
• ③聚集过滤器 • 聚结器也称凝结器,是一种能将样品中的微小液 体颗粒聚集成大的液滴,在重力作用下将其分离 出来的装置。聚结器中的分离元件是一种压紧的 纤维填充层,通常采用玻璃纤维(俗称玻璃棉)。 当气样流经分离元件时,玻璃纤维拦截悬浮于气 体中的微小液滴,液滴在重力作用下,向着纤维 填充层的下部流动,并在重力作用下滴落到聚结 器的底部出口排出。
• ②样气传输管线不得泄漏。以免样品气外泄或环 境空气侵入,造成分析误差及污染环境。对源级 抽取法的传输管线从取样探头到分析柜或除湿器 整个管路,安装的倾斜度不得小于5°。 • ③样气传输管线应尽可能短。也就是要求取样点 与分析柜的距离要尽量短,使得传输管线的容积 尽可能小,样品气流速尽可能快,样气传输的滞 后时间应小于30秒,最大不宜超过60秒。如达不 到系统响应时间的要求,可采取快速循环回路或 快速旁通回路,以缩短样品传输的滞后时间。
• ③外置高温加热取样探头 • 外置高温型取样探头,探头的温度控制范围为0~ 320℃,探头过滤器的加热保温温度为300℃左右。 常用于烟气脱硝的加热取样 。 • 普通型烟气加热取样探头的加热保温温度为 150℃左右。常用于烟气脱硫的加热取样 • 设定探头过滤器保温温度的原则是确保在烟气在 取样过滤探头不出现冷凝水,不能低于烟气酸露 点以下
• 样气取样处理系统的基本功能 • ①样品提取:从排放源取样点提取所需样品流的功 能,简称取样。通常采用取样探头抽取样品流,并 根据样品流工艺参数设计相应的功能。 • ②样品传输:将样品流从取样点输送到在线分析仪 器入口端的功能,根据样品流的特性,选择合适的 样品传输管线及其控制参数。 • ③样品处理:样品处理是指对样品流除去或改变那 些障碍组分和干扰组分,使之符合在线分析仪器对 样气检测的要求。样品处理要求只改变样品流的物 理和(或)化学物质,而不改变其组分。
• 电伴热组合管缆的电伴热带按加热控制方式可分 为恒功率型、限功率型或称自限型、自调控型三 种,CEMS中大多使用限功率型电伴热组合管缆。
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图2-5典型的电伴热组合管缆
电伴热带及电伴热管缆
• 电伴热带常用有:自调控电伴热带、恒功率电伴 热带、限功率电伴热带、串联型电伴热带。 • 前三种均属于并联型电伴热带,它们是在两条平 行的电源母线之间并联电热元件构成的。样品传 输管线的电伴热大多选用自调控电伴热带无需配 温控器。样品温度较高时采用限功率电伴热带。
样气除水及除湿部件
• 样品除水要求及方法 • ①除水要求 通常把将气体样品露点降至常温 (15~20℃)叫做除水,而将样品露点降至常温 以下叫做除湿或脱湿。
• ②除水方法 • 冷却降温 有水冷(可降至30℃或环境温度)、 涡旋管制冷(可降至-10℃或更低)、冷剂压缩制 冷(可降至5℃或更低)、半导体制冷等。 • 惯性分离 有旋液分离器、气液分离罐等。前者利 用离心作用进行分离,后者利用重力作用进行分 离。
• ⑥水冷却器 • 气体样品冷却除水采用的水冷却器大多为盘管式 水冷却器。
惯性分离除水
• ①旋液分离器 • 样气沿切线方向进入分离器,经过分离片时由于 旋转而产生离心力,水分被甩到器壁上,沿壁流 下。样气中如果还有灰尘,经过滤器过滤后进入 分析仪进行分析。气室下部的积水达到一定液位 高度时,浮子浮起,带动膜片阀开启,把积水排 出。其结构如图2-12左边所示。 • ②K.O.罐 • 用于分离气体样品中液滴。结构如图2-12右边所 示,气样中液滴在惯性和重力作用下滴落入罐中。
• ③压缩机冷却器 • 压缩机冷却器的制冷原理和电冰箱完全相同,如图 所示。制冷剂蒸气经压缩机压缩后,在冷凝器中液 化并放出热量,在进入干燥器脱除可能夹带的水分。 毛细管的作用是产生一定的节流压差,保持入口前 制冷剂的受压液化状态并使其出口释压膨胀汽化。 制冷剂在汽化器中充分汽化并大量吸热,使与之换 热的样品冷却源自文库温。
样品传输管线
• 样品传输管线是将样品从取样探头传输到样品处 理系统或分析仪的管线 。样品传输管线的全过程 传输要加热保温在烟气露点之上温度 。 • 样品传输管线的伴热保温方式有蒸汽伴热和电伴 热两种。电伴热的温度较低在250℃左右,而蒸 汽保温温度高可达到450℃,蒸汽伴热通常用在 需伴热的温度较高的场合。一般情况下,冷/干法 CEMS采用电加热样品传输管线。
压缩机冷却器的制冷原理图
• 压缩机冷却器的除湿装置示意见下图,它由一组 放置在液体中的盘管组成。盘管材料有玻璃、 Kynar(聚偏二氟乙烯)和Teflon(聚四氟乙烯)等, 液体可以是水或某种防冻液,有时也采用空气。 这些液体由制冷系统冷却,为了避免烟气中的水 分在盘管中冻结,液体的温度不允许低于35℉ (1.67℃)。水蒸气冷凝液由液体收集器集中, 用蠕动泵定期或连续排出。
• 过滤 有聚结过滤器、旁通过滤器、膜式过滤器、 纸质过滤器和监视(脱脂棉)过滤器等。 • 前三种用于脱除液滴,后两种用于分析仪之前的最 后除湿。这些过滤器只能除去液态水,而不能除去 气态水,即不能降低样气的露点。。
冷却降温除水
• ①样品降温除水常用的冷却器 • 涡旋管冷却器 根据涡旋制冷原理工作。 • 压缩机冷却器又称为冷剂循环冷却器,其工作原理 和电冰箱完全相同。 • 半导体冷却器 根据帕尔帖热电效应原理工作。 • 水冷却器 通过与冷却水的换热实现样品的降温, 有列管式、盘管式、套管式几种结构类型。
图2-14 Genis膜式过滤器的结构及应用示意图
• 膜式过滤器有以下主要特点。 • 过滤孔径最小可达0.01μm。 • PTFE薄膜具有优良的防腐蚀性能,除氢氟酸外, 可耐其他介质腐蚀。 • PTFE薄膜与绝大多数气体都不发生化学反应,且 具有很低的吸附性,因而不会改变样气的组成和含 量,可用于10-6甚至10-9级的微量分析系统中。 • 操作压力最高可达5000psi(350bar G) • 薄膜不但持久耐用,而且非常柔韧。
• 涡旋管冷却器、压缩机冷却器和半导体冷却器主 要用于湿度高、含水量较大的气体样品降温除水。 其中以压缩机冷却器除湿效果最好,但价格较高。 半导体冷却器难以用在防爆场所,涡旋管冷却器 对气源的要求高、耗气量大,适用于防爆场所。 • ②涡旋管冷却器
图2-7涡旋管的结构示意图
• 涡旋管冷却器中,常温压缩空气经喷嘴沿切线方 向喷入涡旋发生器,由于切向喷嘴的作用,在涡 旋发生器中形成沿圆周方向以音速旋转前进的高 速气流,顺涡旋管向左运动。热端装有控制阀, 当气流到达热端时,外圈气流从控制阀阀芯周边 排出,内圈气流受到阀芯的阻挡,反向折转沿涡 旋管向右运动,由冷端出口排出。
样气传输管线
• 样品传输的基本要求 • 样品传输的基本要求是:样品在传输过程中保持 样品被分析组分不失真,并满足分析系统的要求。 • ①防止相变。样气传输过程中气态样品要保持为 气态。冷/干法样气传输管线需要加热保温在烟气 露点之上。对脱硫烟气分析的电加热传输管线应 保温在110℃~120℃。.对脱硝烟气分析的电加 热传输管线应保温在280℃以上。
• ③综合误差 • 样品处理后的样品流和取样点被测组分浓度之差。 其差异可能是由吸附、稀释、渗透或样品流中被测 组分的相互作用而引起的。综合误差考察样品经过 处理后是否失真及失真的程度。 • ④安全指标 • 样品处理系统由各部件按照系统流程设计要求配置, 包括系统的供电及控制系统。安全指标主要指对系 统的绝缘及耐压等强制性安全指标,也包括:系统 的接地、防静电、防雷击及抗电磁干扰等安全特性。
样气取样处理系统的基本性能特性
• ①滞后时间 • 样品处理系统的滞后时间是指样品从取样点传送 到在线分析仪器入口端所经过的时间。又称样品 传送滞后时间。样品传送滞后时间+分析仪器的响 应时间=分析系统滞后时间,即指样品从取样点取 出到得到分析结果的这段时间。 • ②渗透率(泄漏率) • 在规定工作压力范围内,单位时间渗入(如大气) 或漏出样品处理系统或其部件的流体量。表示样 品处理系统的密封性能。
图半导体冷却器的除湿装置图
• ⑤气体冷却除湿单元装置 • 气体冷却除湿单元是由冷却器、精细过滤器、隔 膜泵及蠕动泵等组成的独立单元。气体样品在隔 膜泵的抽吸作用下进入冷却器,冷却脱湿后的样 品经精细过滤器后由隔膜泵排出。冷凝出来的水 分经粗过滤器后由蠕动泵排出,蠕动泵的作用是 阻气排液。此外,该冷却单元内配有温控系统, 可以将气样出口温度控制在5℃±0.1℃之内,气 样温度精确控制意味着气样含水量的精确控制, 便于从分析结果中扣除水分造成的干扰和影响。
• 聚结器能有效实现气雾状样品的气液分离。聚结器 只能除去液态的水雾,而不能除去气态的水蒸气, 即气样通过聚结器后,其露点不会降低。
图2-13左边是聚结器的典型结构。 图2-13右边是一种水平式聚结器。
•
膜式过滤器
• 膜式过滤器(membrane filter)又称薄膜过滤器, 用于滤除气体样品中的微小液滴。过滤元件是一 种微孔薄膜,多采用聚四氟乙烯材料制成。 • 气体分子或水蒸气很容易通过薄膜的微孔,样气 通过膜式过滤器后不会改变其组成,正常操作条 件下,即使是最小的液体颗粒,薄膜都不允许其 通过。因而,膜式过滤器只能除去液态的水,而 不能除去气态的水,气样通过膜式过滤器后,其 露点不会降低。图2-14是A+公司200系列Genis 膜式过滤器的结构及其在样品处理中的应用。
图2-3 美国流体数据公司Py-Gas取样器系统示意图
图2-4 西门子CEMAT-GAS高温取样探头原理图
• ⑥取样探头的反吹防堵 • 用高压气体对取样探头过滤器进行“反吹”,可 使探头堵塞现象减至最低,反吹气体一般使用 60~100psi(0.4~0.7MPa)干燥、洁净的仪表 空气,反向(与烟气流动方向相反)吹扫过滤器。 反吹可以采取脉冲方式产生。过滤器的反吹周期 间隔时间从15min~8h不等,脉冲反吹持续时间 为5×2s(10s)。 • 对于要求不能间断取样分析的系统,可以采用双 探头取样技术。
• 涡旋管冷却器的结构简单,启动快,维护方便, 但耗气量较大,可达50~100L/min。采用较高气 压时,气样的温度可降至-40~-10℃。在实际使 用中,温度给定不能太低,一般设定在1~5℃, 使气样含水量降至0.6%~0.8%左右即可。若低于 0℃以下时,冷凝出的水冻结会堵塞管道。
涡旋管工作原理图
• 增加一组冷却盘管可进一步降低水分含量,但更为 有效的措施是在第一级盘管之后加一个样品泵,从 第一级冷却器加压向第二级冷却器传送样气。气体 在压力下比在真空下更容易冷凝
压缩机冷却器的除湿装置
• ④半导体冷却器 • 半导体冷却器如图2-11左图所示,半导体冷却器 又称热点冷却器,其优点是:外形尺寸小,使用 寿命长,工作可靠,维护简便,控制灵活方便, 且容易实现较低的制冷温度。其缺点是制冷效率 低,成本高。 • 半导体冷却器的除湿装置是将一个撞击器 (impinger,又称射流热交换器jet stream heat exchangers)装在吸热块中,吸热块与珀尔帖元 件的冷端连接,其装置图参见图2-12右图。珀尔 帖元件的热端由一组散热片散热或用风扇将热量 驱散。
• ④石化用的高温裂解取样探头 • 石油化工的取样及样品处理系统,其组分复杂应 用难度很大。以乙烯裂解气为例:其样品也是高 温、高含水以及高油尘,样品温度最大达到: 650℃,压力最大到0.14MPa。 • 取样探头采用高温裂解取样探头技术。该取样探 头装置先经过杂质过滤,采用涡旋制冷管产生制 冷气源,通过列管冷却器使样品气的水分及重的 烃类冷凝为液体,返回到工艺管道,样品温度通 过温控器控制,其输出压力及流量达到预定要求。 样品再经过除水及油雾后送在线色谱仪检测 。
常用取样探头
• ①正压取样探头 • 取样探管直接插入管道,并安装球阀可在线更 换探管。 ②内置过滤器取样探头 取样探头过滤器安装在探管头部(在烟道内) 被称为内置过滤器式探头 。 ③外置加热过滤取样探头 探头过滤器装在烟道外部与法兰连接的圆筒内 , 通过加热过滤器,可以避免湿烟气冷凝,烟气 从加热的过滤器中抽出,经加热样品管线,再 送到样品处理系统
图2-12旋液分离器结构及气液分离罐结构示意图
• ③聚集过滤器 • 聚结器也称凝结器,是一种能将样品中的微小液 体颗粒聚集成大的液滴,在重力作用下将其分离 出来的装置。聚结器中的分离元件是一种压紧的 纤维填充层,通常采用玻璃纤维(俗称玻璃棉)。 当气样流经分离元件时,玻璃纤维拦截悬浮于气 体中的微小液滴,液滴在重力作用下,向着纤维 填充层的下部流动,并在重力作用下滴落到聚结 器的底部出口排出。
• ②样气传输管线不得泄漏。以免样品气外泄或环 境空气侵入,造成分析误差及污染环境。对源级 抽取法的传输管线从取样探头到分析柜或除湿器 整个管路,安装的倾斜度不得小于5°。 • ③样气传输管线应尽可能短。也就是要求取样点 与分析柜的距离要尽量短,使得传输管线的容积 尽可能小,样品气流速尽可能快,样气传输的滞 后时间应小于30秒,最大不宜超过60秒。如达不 到系统响应时间的要求,可采取快速循环回路或 快速旁通回路,以缩短样品传输的滞后时间。
• ③外置高温加热取样探头 • 外置高温型取样探头,探头的温度控制范围为0~ 320℃,探头过滤器的加热保温温度为300℃左右。 常用于烟气脱硝的加热取样 。 • 普通型烟气加热取样探头的加热保温温度为 150℃左右。常用于烟气脱硫的加热取样 • 设定探头过滤器保温温度的原则是确保在烟气在 取样过滤探头不出现冷凝水,不能低于烟气酸露 点以下