[发明专利]一种用于高温高压含尘气体的自动取样装置及方法

说明书

本发明属于高温高压含尘气体取样技术领域，具体来说，涉及一种高温高压含尘气体的自动取样装置及取样方法，尤其涉及工业炉用于高温高压含尘气体的自动取样装置及方法。所述装置包括：激冷单元、净化单元、干燥单元、取样单元。所述取样方法包括以下步骤：系统预备、工艺气置换、气体取样、循环再生、装置初始化。本发明提供的用于高温高压含尘气体的自动取样装置及方法，运行稳定、不容易堵塞、便于拆卸维护、自动化程度高、取样操作简单、安全度高，适用于中试试验装置及大型工业化装置。

技术领域

本发明属于高温含尘腐蚀性气体取样技术领域，涉及一种高温高压含尘气体的自动取样装置及取样方法，尤其涉及工业炉用于高温高压含尘气体的自动取样装置及方法。

背景技术

在高温高压含尘气体取样技术领域，一直难以实现稳定、快速取样，一般都存在取样装置容易堵塞、寿命短；样品含尘量大、含水量大；操作人员作业强度大、安全度低的困难。例如在循环流化床气化技术领域中，粗煤气温度在900℃以上，且粗煤气中含煤灰、石英砂等固体颗粒，同时粗煤气中的H₂S、SO₂等具有毒腐蚀性，取样期间一旦发生装置堵塞不但增加了操作人员作业强度，而且存在安全风险，同时也会对试验或生产带来损失。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于高温高压含尘气体的自动取样装置及方法，可以实现高温高压含尘气体的取样，用于解决目前高温高压含尘气体取样时装置易堵塞、使用寿命短，样品含尘、含水及操作困难等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于高温高压含尘气体的自动取样装置，包括依次连接设置的激冷单元1、净化单元2、干燥单元3和取样单元4，其中：

所述激冷单元1包括激冷水槽1-1、循环冷却水管1-2和进气管1-3，循环冷却水管1-2接激冷水槽1-1为其提供冷却水，进气管1-3从激冷水槽1-1通过实现冷却；

所述净化单元2包括反吹系统2-1、净化反吹罐2-2、减压计量罐2-3、精密称重仪2-4、粉尘收集器2-5和储气罐2-6，净化反吹罐2-2接所述进气管1-3，减压计量罐2-3接净化反吹罐2-2的固相出口，精密称重仪2-4安装在减压计量罐2-3底部，可精确称量减压计量罐2-3重量变化，粉尘收集器2-5接减压计量罐2-3的固相出口，储气罐2-6接净化反吹罐2-2的气相出口，反吹系统2-1安装在净化反吹罐2-2的顶部，对净化反吹罐2-2进行反吹再生；

所述干燥单元包括多级冷却器3-1、气液分离器3-2和凝液收集器3-3，多级冷却器3-1接净化反吹罐2-2的气相出口，可快速冷却取样气体，气液分离器3-2接多级冷却器3-1的出口，凝液收集器3-3接气液分离器3-2的液相出口；

所述取样单元包括冷凝器4-1、分离罐4-2和取样瓶4-3，冷凝器4-1接气液分离器3-2的气相出口，冷凝器可进一步冷却气体，分离罐4-2接冷凝器4-1的出口，深度进行气液两相分离，取样瓶4-3接分离罐4-2的气相出口。

所述激冷水槽1-1为半封闭式结构，材质耐腐蚀；所述循环冷却水管1-2包括进水管和出水管，分别与激冷水槽1-1相连形成循环；所述进气管1-3由前后两段组成，前段为带耐火、耐磨衬里的管道且与工业炉相连，后段为耐腐金属管，衬里管道有利于和工业炉连接，金属管道有利于和后续单元连接，前后段之间通过法兰连接；所述激冷水槽1-1之后设置温度计，且安装在进气管1-3，检测激冷后气体温度。

所述反吹系统2-1、净化反吹罐2-2、减压计量罐2-3、精密称重仪2-4和粉尘收集器2-5均有两套，分别为净化反吹罐A/B、减压计量罐A/B、粉尘收集器A/B、反吹系统A/B、精密称重仪A/B，两套装置并联设置。