一种硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统

摘要

本发明公开了一种硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统，包括样品采样探头和过滤系统，所述过滤系统包括通过管道和多个阀门依次连接的压缩制冷器、纸介过滤器、石蜡清洗过滤器、玻璃珠过滤器、纤维过滤器以及憎水膜过滤器，所述采样探头通过管道与压缩制冷器连接，所述憎水膜过滤器通过带流量计的管道与分析仪表连接，在所述压缩制冷器上设置有温度设置器。采用以上结构，硫磺制酸焚烧炉样品在压缩制冷器和可视观察罐降温除尘除水后，进入到纸介过滤器、石蜡清洗器过滤器、玻璃珠过滤器、纤维过滤器以及憎水膜过滤器，经过多级降温、除水除尘过滤的硫磺制酸焚烧炉样品，可以确保达到进入分析仪器前的温度、含水量、含酸量和含尘量的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统。

背景技术

硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理装置作为整个在线分析系统的首要部分，其质量以及处理能力的高低，直接影响到分析周期的长短以及分析结果的准确性，目前市面上的在线分析的预处理装置对于高温、高水、高酸雾以及高尘的硫磺制酸焚烧炉样品的降温、除水、除酸、除尘的处理还不能达到非常理想的状态，过滤时采用传统的水冷技术，效率低，采用常规的风冷模式，不能很好的控制样品出口温度，因样品中水含量过高而易解冻造成管路堵塞，严重影响了分析的准确性甚至危及到分析仪器的安全使用。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种对高温、高水、高酸雾以及高尘的硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统。

本发明的技术方案是这样实现的：一种硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统，包括样品采样探头和过滤系统，其特征在于：所述过滤系统包括通过管道和多个阀门依次连接的压缩制冷器、纸介过滤器、石蜡清洗过滤器、玻璃珠过滤器、纤维过滤器以及憎水膜过滤器，所述采样探头通过管道与压缩制冷器连接，所述憎水膜过滤器通过带流量计的管道与分析仪表连接，在所述压缩制冷器上设置有温度设置器。

本发明所述的硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统，其所述压缩制冷器底部与可视观察罐连接，所述可视观察罐连接柱切阀，可视观察罐的溢流口连接电池阀。

本发明所述的硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统，其所述石蜡清洗过滤器底部连接柱切阀，所述石蜡清洗过滤器上部出口与玻璃珠过滤器下部连接。

本发明所述的硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统，其所述纤维过滤器为两个且串联构成逐级过滤结构，后面的纤维过滤器的过滤精度高于前面的纤维过滤器的过滤精度。

本发明所述的硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统，其所述压缩制冷器的进口通过单向阀和流量计与火炬连接。

采用以上结构的硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统，硫磺制酸焚烧炉样品在压缩制冷器和可视观察罐降温除尘除水后，进入到纸介过滤器、石蜡清洗器过滤器、玻璃珠过滤器、纤维过滤器以及憎水膜过滤器，经过多级降温、除水除尘过滤的硫磺制酸焚烧炉样品，可以确保达到进入分析仪器前的温度、含水量、含酸量和含尘量的要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标记：1为采样探头，2为压缩制冷器，3为纸介过滤器，4为石蜡清洗过滤器，5为玻璃珠过滤器，6为纤维过滤器，7为憎水膜过滤器，8为流量计，9为分析仪表，10为可视观察罐，11为柱切阀，12为电池阀，13为单向阀。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种硫磺制酸焚烧炉样品在线分析预处理系统，包括样品采样探头1和过滤系统，所述过滤系统包括通过管道和多个阀门依次连接的压缩制冷器2、纸介过滤器3、石蜡清洗过滤器4、玻璃珠过滤器5、纤维过滤器6以及憎水膜过滤器7，所述采样探头1通过管道与压缩制冷器2连接，所述憎水膜过滤器7通过带流量计8的管道与分析仪表9连接，在所述压缩制冷器2上设置有温度设置器，通过温度设置器设置制冷的温度，调节样品的露点达到+5℃，采用防爆的压缩制冷器脱液，可以智能的控制样品的温度，实时的检测排液的情况和样品含杂质情况。

其中，所述压缩制冷器2底部与可视观察罐10连接，所述可视观察罐10连接柱切阀11，可视观察罐10的溢流口连接电池阀12，根据可视观察罐里面的水含量定期打开电池阀排水，当底部的泥浆沉淀区含有大量的杂质时，可以将柱切阀打开排污，所述压缩制冷器内部的热交换器由一根竖直安装的采用内抛光的超薄壁聚四氟管组成，聚四氟管的下部和可视观察罐入口相接，聚四氟管的上部和纸介过滤器入气口相接；聚四氟管入口处与反吹电池阀相连接，有PLC控制定期反吹样品传输管线。

压缩制冷器2的出口与纸介过滤器3连接，纸介过滤器起到初级过滤作用，主要是过滤样品气中含有的大颗粒杂质和少量的酸雾（SO₃+H₂O）；所述纸介过滤器与石蜡清洗过滤器4连接，石蜡清洗过滤器利用石蜡的还原性将样品中的SO₃除去，减少酸的形成量，也可以除去样品中部分杂质，传统的是用H₂SO₄除SO₃，其产生大量的酸雾，后面没有办法除去，所述石蜡清洗过滤器4底部连接柱切阀11，当石蜡由于被氧化大量变黑的时候需要通过柱切阀将里面的石蜡排掉，由上部的漏斗加入新的石蜡；所述石蜡清洗过滤器4上部出口与玻璃珠过滤器5下部连接，利用液态介质容易吸附在玻璃珠上的特性，加大样品的接触面积，进一步将样品中所含的液态介质除去，并回流到石蜡清洗器中；所述玻璃珠过滤器出口与纤维过滤器6连接，纤维过滤器可以防止酸性物质的腐蚀，同时进一步过滤样品中的杂质和酸，在本实施例中，所述纤维过滤器6为两个且串联构成逐级过滤结构，后面的纤维过滤器的过滤精度高于前面的纤维过滤器的过滤精度，其目的是防止一次过滤到位，大颗粒的杂质很快会将过滤器堵塞，增加更换过滤芯的频繁度；所述纤维过滤器与憎水膜过滤器7连接，憎水膜过滤器主要是最后的保护作用，在前面的过滤器都没有将样品中的水和酸除净的情况下，任然可以保证仪表的安全使用，将过滤的精度提高的0.45μm。

其中，所述压缩制冷器2的进口通过单向阀13和流量计8与火炬连接，减少后面过滤元件的负荷和样品分析的滞后时间，同时保证样品的安全。

本发明的工作原理：高温高水、高酸、高尘的硫磺制酸焚烧炉样品经采样探头抽取，通过一个针阀、电池阀进入到压缩制冷器中冷却，冷却后析出的水达到下部的可视观察罐中，由电池阀自动排放，冷却后析出的粉尘泥浆沉淀在可视观察罐的下部，当下部的泥浆沉淀较多时，从冷却罐下部连接的柱切阀放出。

从压缩制冷器上部出来的硫磺制酸焚烧炉样品进入到纸介过滤器中，除去部分的水和酸，纸介过滤器的出口连接到石蜡清洗器的入口，由石蜡的还原性将样品的大量SO₃吸收，降低后面酸的形成，经石蜡清洗过滤器过滤的样品气进入到玻璃珠过滤器中，利用液态介质容易吸附在玻璃珠上的特性进一步将样品中所含的液态介质除去，液体回流到石蜡清洗器中，经玻璃珠过滤器过滤的样品气再经过两级过滤精度逐级增加的纤维过滤器，进一步过滤样品中的杂质和酸，最后进入憎水膜过滤器进行过滤，在前面的过滤器都没有将样品中的水和酸除净的情况下，仍然可以保证仪表的安全使用。

经过压缩制冷器过滤后，样品出口处将达到以下指标：样品温度：5℃±1℃，水含量≤0.1%，杂质颗粒≤100μm。

样品随后进入纸介过滤器，过滤精度达到50μm；经过纸介过滤器过滤后，样品出口处将达到以下指标：水含量≤100PPm，酸含量≤100PPm，杂质颗粒≤50μm，经过纸介过滤器过滤的样品已较为干净。

样品随后进入石蜡清洗过滤器，主要作用是除去样品中的SO₃，经过石蜡清洗过滤器过滤后，样品出口处将达到以下指标：酸含量≤100PPm，SO₃含量小于100PPm，水含量≤100PPm，杂质颗粒≤7μm。

样品随后进入玻璃珠过滤器和两级纤维过滤器过滤，其中玻璃珠主要是吸附大量液态的水和酸，纤维过滤器主要是进一步过滤样品的杂质、水和酸，经过这三级过滤可将样品中的水含量降低到1 PPm以下，酸含量减低到0.1PPm以下，杂质颗粒≤2μm。

样品随后进入憎水膜过滤器，其主要是起到保护分析仪表的作用，当前面的过滤器都损坏，没有起到过滤作用的时候，可以将样品的液态的杂质都过滤掉，进过憎水膜过滤器过滤之后的样品可以达到以下技术指标：酸含量≤0.1PPm，水含量≤0.1PPm，杂质颗粒≤0.45μm。

采用本发明的结构设计，高温高水高尘高酸的硫磺制酸焚烧炉样品经过最后一级过滤后，样品气在进仪表前将达到以下指标：水含量≤0.1PPm，酸含量≤0.1PPm，杂质颗粒≤0.45μm，样品流量≤1L/Min。为样品分析的准确性和分析仪表的安全提供了可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。