[发明专利]石化废气中总烃浓度的监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种石化废气中总烃浓度的监测装置及方法，主要解决现有技术中响应速度慢、监测范围小、难以应对高浓度含烃气体冲击的问题。本发明通过采用一种石化废气中总烃浓度的监测装置及方法，石化废气样品沿气体管路被采样泵抽吸后先经过一个具备排空功能的三通阀，再经过一个六通阀进入氢火焰离子化检测器，所述六通阀可通过适时切换高低气阻管路改变进入检测器的气体流量的简易技术方案较好地解决了上述问题，可用于石化废气中总烃浓度的监测中。

技术领域

本发明涉及一种石化废气中总烃浓度的监测装置及方法。

背景技术

用于石化行业中废气环保处理的气体处理装置，其可处理的废气浓度通常有一个最佳范围，当入口废气浓度超出设定值时，会产生处理效率下降等问题，甚至发生超温、爆炸等安全风险，为此通常需要快速(一般小于5秒)掌握入口废气中的总烃浓度，以便于控制系统通过稀释、排空等手段保护气体处理装置。同时由于工艺波动、泄漏等原因，废气中总烃浓度波动范围较大，为此需要监测系统在快速检测的同时能适应气体浓度突然变化，特别是高浓度气体(极端状况考虑100％可燃气体)的冲击。

目前常见的在线气体中总烃浓度监测装置或系统，多为针对固定污染源排放的废气中总烃浓度监测，虽然也叫在线监测系统，但是由于应用要求的不同，通常不追求监测的快速响应，特别是为了获取环保关注的非甲烷总烃的浓度值，对气体样品还要经过色谱柱或者氧化炉分离甲烷等程序，实际响应时间一般大于1分钟，因此无法保障气体处理装置的工艺控制和安全保障所需要的快速响应要求。同时此类监测系统通常用于监测环境或者固定污染源排口中的总烃浓度，因此监测范围通常小于1000mg/m³，没有考虑大范围浓度变化特别是应对高浓度总烃浓度气体的冲击的需求，直接照搬会产生检测器熄火等问题，影响监测效果。张军、王琳琳等在《甲烷和非甲烷在线色谱的研制及应用》(现代科学仪器，2013年10月，第5期，42～46页)中所发表的论文中研制的在线监测仪器，其一个循环的响应时间为3分钟，测量范围为(0.05～100)ppmv，换算成质量浓度约为(0.1～200)mg/m³。崔延青、马越超等在中国发明专利CN102621272A《一种大气碳氢化合物在线分析仪》中公开了一种基于高温转化炉的测量甲烷与非甲烷总烃的仪器，该发明未报道具体的响应时间，但是从切换氧化转化过程可以推知其周期必然较长，我们对同类仪器的使用实践表明，一个循环需要至少30秒钟以上；同时高温转化炉需要样品气体中的空气来转化除了甲烷之外的其他烃类，显然当非甲烷总烃浓度较高时，样品气体中的空气含量已经不可能从化学式上氧化完全非甲烷总烃，测量准确度在非甲烷总烃较高时明显下降。即已有的报道和发明均无法同时满足高含烃废气中总烃浓度的快速监测和高浓度时监测要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中响应速度慢、监测范围小、难以应对高浓度含烃气体冲击的问题，提供一种新的石化废气中总烃浓度的快速监测方法。该方法具有快速响应要求、监测范围大、能应对高浓度含烃气体冲击的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种石化废气中总烃浓度的监测装置及方法，提供一种石化废气中总烃浓度的监测装置，包括采样泵、六通阀、氢火焰离子化检测器、低气阻管、高气阻管，进行石化废气中总烃浓度的监测，包括以下步骤:

1)石化废气管道中的废气样品通过气体管路被采样泵抽吸，经过一个三通阀后再经过六通阀进入氢火焰离子化检测器，所述三通阀的另一路连接废气管道，所述六通阀的阀位(1)、阀位(2)连接低气阻管，阀位(4)、阀位(5)连接高气阻管；

2)监测装置的控制系统将检测器给出的实时检测浓度值与预设浓度值进行比较判断，并控制六通阀的阀位；当实时检测浓度值小于预设浓度值时，六通阀处于低浓度样品进样状态，阀位(1)和(6)、阀位(5)和(4)、阀位(3)和(2)分别联通，样品气体经过六通阀的低气阻管进入检测器；当实时检测浓度值大于预设浓度值时，六通阀处于高浓度样品进样状态，阀位(1)和(2)、阀位(3)和(4)、阀位(5)和(6)分别联通，样品气体经过六通阀的高气阻管进入检测器；