一种高温氯气中氧含量的测定装置

摘要

本实用新型公开了一种高温氯气中氧含量的测定装置，包括取样管道和分析小屋，取样管道包括分别位于分析小屋室外和室内的第一取样管道和第二取样管道，分析小屋内设有与第二取样管道的一端连接的氧气分析仪；第一取样管道上沿取样气体流动方向依次设有内置第一过滤芯的冷却装置、第二过滤芯；第二取样管道上设有第三过滤芯；氧气分析仪还连接有标定装置；测定装置还包括第一吹扫装置和第二吹扫装置；第一吹扫装置与所述第一取样管道连接；第二吹扫装置与所述第二取样管道、标定装置连接。本实用新型采用了多重过滤可有效降低样气内温度以及去除液体、固体等杂质，能够有效提高仪表测量准确性，降低维护难度，延长使用寿命。

说明书

技术领域

本实用新型属于分析测定技术领域，具体涉及一种高温氯气中氧含量的测定装置。

背景技术

在氯化法生产钛白粉工艺中，氧化反应生产除所需钛白粉外还有额外的高温氯气(含一定量的氧气)返回氯化炉作为原材料重新参与氯化炉中的氯化反应，因此返回氯气中的氧含量及氯气含量作为氯气中一个重要的工艺参数指标，在氯化法生产钛白粉的过程中起到重要作用。生产中的样气不仅有高达450℃的温度，还夹带着酸性气体及各种粒径1μm到100nm不等的钛白粉粉尘颗粒固体，此时样气的各项指标很难直接达到仪表所需标准。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为克服氯化法生产钛白粉中样气指标实时监控困难问题，提供一种应用于氯化法生产钛白粉返回高温氯气中氧含量的测量装置。

本实用新型的目的是以下述技术方案实现的：

一种高温氯气中氧含量的测定装置，包括取样管道和分析小屋，所述取样管道包括分别位于所述分析小屋室外和室内的第一取样管道和第二取样管道，所述分析小屋内设有与所述第二取样管道的一端连接的氧气分析仪；

所述第一取样管道上沿取样气体流动方向依次设有内置第一过滤芯的冷却装置、第二过滤芯；

所述第二取样管道上设有第三过滤芯；

所述氧气分析仪还连接有标定装置；

所述测定装置还包括第一吹扫装置和第二吹扫装置；所述第一吹扫装置与所述第一取样管道连接；所述第二吹扫装置与所述第二取样管道、所述标定装置连接。

优选的，所述冷却装置、第二过滤芯均设有两组。

优选的，所述冷却装置为压缩空气式冷却装置。

优选的，所述第一吹扫装置包括第一氮气吹扫口和第一吹扫管路，所述第二吹扫装置包括第二氮气吹扫口和第二吹扫管路，所述标定装置包括标定气入口和标定气管路。

优选的，所述第一吹扫管路上设有自动阀；

所述自动阀连接有远程控制系统。

优选的，所述第二取样管道包括样气主管和样气旁路；

所述第三过滤芯位于所述样气旁路上。

优选的，所述样气主管和样气旁路上设有流量计。

优选的，所述样气旁路上设有支路，所述支路上也设有第三过滤芯。

优选的，所述测定装置还包括尾气洗涤装置，所述样气主管与所述尾气洗涤装置连接，所述氧气分析仪通过尾气管路也与所述尾气洗涤装置连接。

优选的，所述分析小屋内设有取样柜，所述第二氮气吹扫口、所述标定气入口、所述氧气分析仪、所述尾气洗涤装置均位于所述取样柜外；

所述第二取样管道、所述尾气管路、所述第二吹扫管路和所述标定气管路，除了与位于所述取样柜外的部件连接的端部，其余均位于所述取样柜内；

所述分析小屋内还设有空气吹扫口，所述空气吹扫口通过空气吹扫管路与所述取样柜的内部连通，用于向所述取样柜的内部输送空气使其保持正压状态。

本实用新型采用了多重过滤可有效降低样气内温度以及去除液体、固体等杂质，能够有效提高仪表测量准确性，降低维护难度，延长使用寿命。

附图说明

图1是申请提供的高温氯气中氧含量的测定装置中的第一取样管道的结构示意图；

图2是申请提供的高温氯气中氧含量的测定装置中的分析小屋的结构示意图；

其中，分析小屋2；第一取样管道11；冷却装置12；第二过滤芯13；第一氮气吹扫口14；第一吹扫管路15；取样柜20；第二取样管道201；样气主管2011；样气旁路2012；第三过滤芯202；第二氮气吹扫口203；第二吹扫管路204；标定气入口205；标定气管路206；流量计207；空气吹扫口208；空气吹扫管路209；管接口210；氧气分析仪21；尾气管路211；尾气洗涤装置22。

具体实施方式

本实用新型提供了一种高温氯气中氧含量的测定装置，如图1～2所示，包括取样管道和分析小屋2，取样管道包括分别位于分析小屋室外和室内的第一取样管道11和第二取样管道201，分析小屋内设有与第二取样管道的一端连接的氧气分析仪21；第一取样管道上沿取样气体流动方向依次设有内置第一过滤芯的冷却装置12、第二过滤芯13；第二取样管道201上设有第三过滤芯202；氧气分析仪还连接有标定装置；

测定装置还包括第一吹扫装置和第二吹扫装置；第一吹扫装置与第一取样管道连接；第二吹扫装置与第二取样管道、标定装置连接。

第一取样管道与高温氯气流通管道连接，用于取样以及对样气进行采集和初步处理，取样后的样气依次经过冷却装置、第二过滤芯进入分析小屋内，经过冷却装置时，将取得的高温样气(生产中回气温度处于450℃左右)降温至取样管道可接受温度范围，同时由内置的第一过滤芯去除样气中大部分颗粒物(生产中气体混合密度在3.8kg/m3左右，固体颗粒物密度处于2000mg/m3左右，粒径在1μm到100nm不等)，然后经第二过滤芯再次过滤，输送至分析小屋内，经第三过滤芯最后过滤，保证输送至氧气分析仪分析氧含量的气体符合测量标准，提高氧含量分析准确性，同时避免了样气中杂质对分析仪表的损伤。另外，单独线路设定的标定装置，可直接作用于氧含量分析仪进行标定工作，提高了标定的准确性，进一步提高了氧含量分析的准确性。第一吹扫装置和第二吹扫装置可对整套测量装置进行吹扫，避免液体、固体堆积堵塞取样口和其他关键位置，减少了杂质堵塞管道的次数，降低维护难度。

因此，本实用新型采用了多重过滤可有效降低样气内温度以及去除液体、固体等杂质，能够有效提高仪表测量准确性，降低维护难度，延长使用寿命。

由于样气温度较高，且携带一定的酸性物质，因此优选的，该测量装置涉及的管道、阀门、过滤芯等需用耐高温、耐腐蚀特材合金进行制造。

优选的，第一取样管道的冷却装置、第二过滤芯均设有两组。该冗余设计，可避免因设备损坏影响生产中的测量。

优选的，冷却装置为压缩空气式冷却装置。

优选的，第一吹扫装置包括第一氮气吹扫口14和第一吹扫管路15，第二吹扫装置包括第二氮气吹扫口203和第二吹扫管路204，标定装置包括标定气入口205和标定气管路206。由于滤芯过滤的颗粒物易结块粘连，从而堵塞滤芯，需定期对滤芯进行吹扫清理。因此可定期采用高压氮气对取样管道进行清理，有效去除冷凝液体结晶、颗粒结块，提高取样装置使用寿命。

标定气入口205包括两个，一个用于输送零点气(N

由于第一氮气吹扫口与第一取样管道之间因取样管道采用冗余结构且需求压力及流量大，对气体过滤要求高，优选的，在第一氮气吹扫口与第一取样管道之间的第一吹扫管路上设有自动阀(AV104、AV105、AV204、AV205)，可定期对其进行自动清扫。自动阀连接有远程控制系统，如DCS远程控制系统，可实现中控进行清理操作，减少设备对人力的依赖。第二吹扫管路和标定气管路因气体已经过多次过滤和减压处理，此次吹扫可降低成本使用手阀控制。优选的，第二取样管道包括样气主管2011和样气旁路2012；

第三过滤芯202位于样气旁路2012上。因经过第一取样管道采集的样气其压力及流量远超氧气分析仪所需用量，因此第二取样管道在设计上一分为二为样气主管和样气旁路。样气旁路保证有足够压力和流量的样气经过第三过滤芯进行过滤后经由氧气分析仪进行分析，剩余大量样气经过样气主管直接输送至尾气洗涤装置进行处理。样气主管和样气旁路上设有减压阀可调控任意管道上样气压力及流量。

优选的，样气主管和样气旁路上设有流量计207，通过设置流量计可方便对主管和旁路上的样气流量进行监控，确保样气旁路有足够压力和流量的样气供氧气分析仪进行分析。

优选的，样气旁路上设有支路，支路上也设有第三过滤芯202，将第三过滤芯也冗余设计，防止第三过滤芯堵塞或处于维护期间，影响正常测量。

优选的，测定装置还包括尾气洗涤装置22，样气主管与尾气洗涤装置连接，氧气分析仪通过尾气管路211也与尾气洗涤装置22连接。通过设置尾气洗涤装置，氧含量分析后的氧气、主管内的样气被收集于尾气洗涤装置进行洁净处理，防止其直接排放于大气中，污染环境。

优选的，分析小屋内设有取样柜20，第二氮气吹扫口203、标定气入口205、氧气分析仪21、尾气洗涤装置22均位于取样柜20外；

第二取样管道、尾气管路211、第二吹扫管路204和标定气管路，206除了与位于取样柜外的部件连接的端部，其余均位于取样柜内；

分析小屋内还设有空气吹扫口208，空气吹扫口通过空气吹扫管路209与取样柜的内部连通，用于向取样柜的内部输送空气使其保持正压状态。

通过设置取样柜，使分析小屋内的大部分管路位于取样柜内，并充入压缩空气，使取样柜内时刻保持压空正压确保有毒气体不会积蓄。

优选的，取样柜的柜体上预留有用于上述管道穿过的管接口210。

值得本领域技术人员注意的是，本实用新型提供的测量装置内还包括调节系统压力、流量的多个减压阀、控制阀(包括手动阀和自动阀)等元器件，根据实际情况可进行调整。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。