專(zhuān)利名稱(chēng)：一種間斷式氣體分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體分析，更具體地說(shuō)，涉及一種間斷式氣體分析裝置。
背景技術(shù)：
在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中，常常需要分析各種過(guò)程氣體的濃度，比如在尿素合成 中，需要使合成塔內(nèi)的氨氣和二氧化碳的比例保持在一定范圍內(nèi)，為此需要分
析氨氣和二氧化碳的濃度；上述反應(yīng)過(guò)程通常是在高壓環(huán)境下進(jìn)行，如150個(gè) 大氣壓以上，這就需要一種能測(cè)量高壓環(huán)境中氣體濃度的裝置。
為了測(cè)量高壓環(huán)境下的氣體濃度，通常使用采樣后離線分析方法，具體方 法為在高壓裝置上連接一閥門(mén)，在需要取樣時(shí)，把一儲(chǔ)氣容器連接在閥門(mén)的 一側(cè)，并保持密封；打開(kāi)閥門(mén)，高壓裝置內(nèi)的被測(cè)氣體流入儲(chǔ)氣容器；之后關(guān) 閉所述閥門(mén)，再離線使用各種技術(shù)去分析被測(cè)氣體中的濃度Z可以采用化學(xué)法、 光學(xué)法、生化法等技術(shù)去分析得到樣氣中各成分的含量。但是這種做法需要人 工取樣高壓氣體，甚至是有毒氣體，安全隱患大，人工成本高；由于是釆樣后 離線分析，需用時(shí)間較長(zhǎng)，測(cè)量滯后嚴(yán)重，測(cè)量結(jié)果的參考價(jià)值??；同時(shí)采樣 頻率低，不能有效地監(jiān)測(cè)被測(cè)高壓裝置內(nèi)的氣體濃度變化。
為了解決上述技術(shù)方案中不能在線分析的不足，目前有一種在線分析方法: 在被測(cè)高壓裝置上安裝一減壓閥，利用此減壓閥把高壓裝置內(nèi)的高壓減到常壓, 然后把常壓氣體送入氣體分析儀器進(jìn)行分析。但由于氣體分析儀器需要的樣氣 流量較小，并且還存在大比例的減壓，這種工作方式下減壓閥的通氣孔徑必需 被調(diào)到很小，當(dāng)被測(cè)高壓裝置內(nèi)的氣體含有較大顆粒的粉塵或裝置材料的碎屑 時(shí)，易堵塞所述減壓閥；另外，在一些裝置中被測(cè)量過(guò)程氣體在減壓過(guò)程中會(huì) 發(fā)生結(jié)晶，堵塞所述減壓閥，例如在尿素合成裝置中的氣相氨碳比測(cè)量中，高 壓合成塔內(nèi)的氨氣、二氧化碳在被大比例減壓的過(guò)程中溫度大幅降低，從而生 成氨基甲酸氨結(jié)晶體堵塞減壓閥。顯然，該種方法維護(hù)工作量大，不能很好地 滿(mǎn)足高壓裝置中氣體分析的需要。 實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實(shí)用新型提供了一種能自動(dòng)、在線工 作的間斷式氣體分析裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的
一種間斷式氣體分析裝置，包括取樣裝置、安裝在取樣裝置下游的分析儀 器；所述采樣裝置包括依次安裝在通氣管道上的第一級(jí)閥門(mén)、第一級(jí)儲(chǔ)氣容器、 第二級(jí)閥門(mén)和減壓穩(wěn)壓裝置；所述第一級(jí)閥門(mén)與被測(cè)高壓裝置相連接。
所述第二級(jí)閥門(mén)的下游還安裝第二級(jí)儲(chǔ)氣容器。
所述第一級(jí)和第二級(jí)閥門(mén)是自動(dòng)控制閥門(mén)，所述分析裝置還包括與第一級(jí) 和第二級(jí)閥門(mén)連接的控制裝置。
所述被測(cè)高壓裝置是尿素合成塔。 所述采樣裝置上安裝保溫裝置或加熱裝置。
按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案，由于在線、自動(dòng)地間斷取樣被測(cè)高壓裝置內(nèi) 的高壓氣體并充入第一級(jí)儲(chǔ)氣容器中，然后隔斷所述高壓裝置與第一級(jí)儲(chǔ)氣容 器之間的氣路連接，第一級(jí)儲(chǔ)氣容器內(nèi)的高壓氣體流向下游，再對(duì)通過(guò)第二級(jí) 閥門(mén)的氣體進(jìn)行減壓穩(wěn)壓，從而可以自動(dòng)地、免維護(hù)地分析減壓穩(wěn)壓后的樣氣，
得到樣氣的濃度。
本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是1)能夠全自動(dòng)地運(yùn)行，維護(hù)量小，安全系 數(shù)高；2)在線采樣，采樣頻率高，測(cè)量滯后時(shí)間小，有效地監(jiān)測(cè)了高壓裝置內(nèi) 的氣體濃度，能更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的一種間斷式氣體分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的另一種間斷式氣體分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 實(shí)施例l:
如圖1所示， 一種間斷式氣體分析裝置，應(yīng)用在尿素合成塔中高壓混合氣 體的分析，得到氨氣與二氧化碳的摩爾比即氨碳比(N/C),,從而去優(yōu)化尿素生 產(chǎn)工藝，節(jié)約原料，降低生產(chǎn)成本。所述分析裝置包括間斷式氣體采樣裝置和氣體分析儀器8。
所述采樣裝置包括通氣管道、控制裝置9和依次安裝在所述通氣管道上的 第一級(jí)閥門(mén)2、第一級(jí)儲(chǔ)氣容器3、第二級(jí)閥門(mén)4和減壓穩(wěn)壓裝置。所述第一級(jí) 閥門(mén)2和第二級(jí)閥門(mén)4是自動(dòng)控制閥門(mén)，本實(shí)施例采用電動(dòng)球閥，所述第一級(jí) 閥門(mén)2安裝在尿素合成塔1上，所述尿素合成塔1內(nèi)的混合氣體的壓強(qiáng)為15MPa， 也即150個(gè)大氣壓；所述控制裝置9與所述第一級(jí)閥門(mén)2和第二級(jí)閥門(mén)4相連 接，用于自動(dòng)控制所述第一級(jí)閥門(mén)2、第二級(jí)閥門(mén)4的開(kāi)啟與關(guān)閉，所述第一級(jí) 儲(chǔ)氣容器3是用耐高壓耐腐蝕的材料制成，第一級(jí)儲(chǔ)氣容器3的體積為O.IL， 所述減壓穩(wěn)壓裝置采用兩個(gè)針閥6、 7。
所述采樣裝置上安裝加熱裝置(或保溫裝置)，使采樣裝置內(nèi)的樣氣保持一 定的溫度，防止混合氣體中的氨碳反應(yīng)生成氨基甲酸氨等物質(zhì)堵塞所述各個(gè)閥 門(mén)，進(jìn)而影響測(cè)量。
所述氣體分析儀器8安裝在所述減壓穩(wěn)壓裝置的下游，用于分析減壓穩(wěn)壓 后氣體的濃度。本實(shí)施例采用半導(dǎo)體激光吸收光譜氣體分析儀器。
上述分析裝置的工作過(guò)程包括以下步驟
a. 所述控制裝置9控制關(guān)閉安裝在第一級(jí)閥門(mén)2下游的第二級(jí)閥門(mén)4，打開(kāi) 連接在尿素合成塔1上的第一級(jí)閥門(mén)2;所述尿素合成塔1內(nèi)的高壓混合氣體充 入所述第一級(jí)閥門(mén)2和第二級(jí)閥門(mén)4之間的第一級(jí)儲(chǔ)氣容器3作為樣氣；
b. 所述控制裝置9控制關(guān)閉所述第一級(jí)閥門(mén)2，并打開(kāi)第二級(jí)閥門(mén)4，所述 第一級(jí)儲(chǔ)氣容器3內(nèi)的樣氣通過(guò)所述第二級(jí)閥門(mén)4后流向下游；
c. 從所述第二級(jí)閥門(mén)4流過(guò)的樣氣經(jīng)過(guò)所述減壓穩(wěn)壓裝置減壓穩(wěn)壓，進(jìn)一步 降低了混合氣體的壓力，使混合氣體的壓力降低到了常壓；
d. 使用所述氣體分析儀器8分析減壓穩(wěn)壓后的混合氣體，從而得到混合氣體 中氨氣、二氧化碳的濃度，進(jìn)而得到氣相氨碳比。 z
上述過(guò)程中，取樣裝置中的樣氣被加熱(或保溫)。 實(shí)施例2:
如圖2所示， 一種間斷式氣體分析裝置，與實(shí)施例l不同的是，在所述第 二級(jí)閥門(mén)4和減壓穩(wěn)壓裝置之間還安裝第二級(jí)儲(chǔ)氣容器5，體積為1L。上述分析裝置的工作過(guò)程包括以下步驟
a. 具體過(guò)程與實(shí)施例1中的步驟a相同；
b. 所述控制裝置9控制關(guān)閉所述第一級(jí)閥門(mén)2，并打開(kāi)第二級(jí)閥門(mén)4，所述 第一級(jí)儲(chǔ)氣容器3內(nèi)的樣氣通過(guò)所述第二級(jí)閥門(mén)4后充入所述第二級(jí)儲(chǔ)氣容器5 中，體積的膨脹降低了樣氣的壓力，之后樣氣流向下游；
c. 從所述第二級(jí)儲(chǔ)氣容器5流出的樣氣經(jīng)過(guò)所述減壓穩(wěn)壓裝置減壓穩(wěn)壓，進(jìn) 一步降低了混合氣體的壓力，使混合氣體的壓力降低到了常壓；
d. 具體過(guò)程與實(shí)施例1中的步驟d相同。 上述過(guò)程中，取樣裝置中的樣氣被加熱(或保溫)。
需要指出的是，上述實(shí)施方式不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。 實(shí)施例中使用半導(dǎo)體激光吸收光譜分析技術(shù)，當(dāng)然還可以采用電化學(xué)等分析技 術(shù)。本實(shí)用新型的關(guān)鍵是，在線、自動(dòng)地間斷取樣被測(cè)高壓裝置內(nèi)的高壓氣體 并充入第一級(jí)儲(chǔ)氣容器中，然后隔斷所述高壓裝置與第一級(jí)儲(chǔ)氣容器之間的氣 路連接，第一級(jí)儲(chǔ)氣容器內(nèi)的高壓氣體流向下游，再對(duì)通過(guò)第二級(jí)閥門(mén)的氣體 進(jìn)行減壓穩(wěn)壓，從而可以自動(dòng)地、免維護(hù)地分析減壓穩(wěn)壓后的樣氣，得到樣氣 的濃度。在不脫離本實(shí)用新型精神的情況下，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何形式的 改變均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種間斷式氣體分析裝置，包括取樣裝置、安裝在取樣裝置下游的分析儀器；其特征在于所述采樣裝置包括依次安裝在通氣管道上的第一級(jí)閥門(mén)、第一級(jí)儲(chǔ)氣容器、第二級(jí)閥門(mén)和減壓穩(wěn)壓裝置；所述第一級(jí)閥門(mén)與被測(cè)高壓裝置相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述第二級(jí)閥門(mén)和減壓 穩(wěn)壓裝置之間還安裝第二級(jí)儲(chǔ)氣容器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述第一級(jí)和第二級(jí)閥 門(mén)是自動(dòng)控制閥門(mén)，所述分析裝置還包括與第一級(jí)和第二級(jí)閥門(mén)連接的控制裝 置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的分析裝置，其特征在于所述被測(cè)高壓裝置是尿素合成塔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分析裝置，其特征在于所述采樣裝置上安裝保溫裝置或加熱裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種間斷式氣體分析裝置，包括取樣裝置、安裝在取樣裝置下游的分析儀器；所述采樣裝置包括依次安裝在通氣管道上的第一級(jí)閥門(mén)、第一級(jí)儲(chǔ)氣容器、第二級(jí)閥門(mén)和減壓穩(wěn)壓裝置；所述第一級(jí)閥門(mén)與高壓裝置相連接。
文檔編號(hào)G01N1/22GK201000406SQ20072010612
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2007年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月29日
發(fā)明者罡 劉, 健 王 申請(qǐng)人:健 王