一種氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)，包括減壓閥和微量氧分析儀，還包括：水洗瓶；氣水分離器；干燥瓶；第一連接管道，其一端與減壓閥相連接，另一端插入脫鹽水中，該第一連接管道上配置有第一流量計(jì)；氮?dú)獯鷵Q管道，該氮?dú)獯鷵Q管道插入水洗瓶中并位于脫鹽水液面之上，該氮?dú)獯鷵Q管道上配置有第二流量計(jì)；第二連接管道，其一端位于脫鹽水液面之上，另一端與氣水分離器相連接；第三連接管道，其一端與氣水分離器相連接，另一端與干燥瓶的下端相連接；第四連接管道，其一端與干燥瓶的上端相連接，另一端與微量氧分析儀相連接。采用本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)，能夠保證微量氧含量的測(cè)定精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冶金領(lǐng)域中微量氧含量的測(cè)量系統(tǒng)，尤其涉及一種氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]取向硅鋼的滲氮工藝中，滲氮?dú)夥找话阌蓺錃?、氮?dú)?、氨氣組成,這其中氨氣的含量和純度，對(duì)最終滲氮效果的影響非常大，為了保證滲氮效果，就必須對(duì)氨氣純度有高精度的測(cè)定。
[0003]目前，對(duì)氨氣中微量氧含量的測(cè)定是通過(guò)微量氧分析儀進(jìn)行的，如圖1所示，現(xiàn)有的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)包括減壓閥1、微量氧分析儀2，將樣氣通過(guò)減壓閥I進(jìn)行減壓，使其壓強(qiáng)符合微量氧分析儀的壓強(qiáng)容許范圍，然后通入微量氧分析儀2進(jìn)行測(cè)定。其中，所使用的微量氧分析儀是市面可售的設(shè)備，一般有燃料電池法微量氧分析儀和氧化鋯微量氧分析儀兩種，其工作原理都是利用氧氣和分析儀中的溶液、傳感器反應(yīng)后，測(cè)量電勢(shì)變化，從而得到氧含量的數(shù)值。
[0004]但是，該種結(jié)構(gòu)的測(cè)定系統(tǒng)存在以下缺陷:
[0005]1、氨氣是采用液氨純化蒸餾工藝得到，因此氨氣中會(huì)含有少量水分，會(huì)污染微量氧分析儀的氧傳感器，影響系統(tǒng)的測(cè)量穩(wěn)定性，難以保證測(cè)量精度。
[0006]2、氨氣是一種腐蝕性氣體，若直接將其通入微量氧分析儀會(huì)造成儀器內(nèi)部氧傳感器等部件腐蝕損壞，減少微量氧分析儀的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)，其能夠提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，且能夠防止微量氧分析儀受腐蝕損壞。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)，包括與氨氣源連接的減壓閥和用于測(cè)量微量氧含量的微量氧分析儀，其還包括:
[0009]水洗瓶,其內(nèi)部裝有脫鹽水；
[0010]氣水分離器；
[0011]干燥瓶，其內(nèi)部裝有干燥劑；
[0012]第一連接管道，其一端與所述減壓閥的輸出端相連接，另一端插入所述脫鹽水中，該第一連接管道上配置有第一流量計(jì)；
[0013]用于輸送氮?dú)獾牡獨(dú)獯鷵Q管道，該氮?dú)獯鷵Q管道插入所述水洗瓶中并位于所述脫鹽水的液面之上，該氮?dú)獯鷵Q管道上配置有第二流量計(jì)；
[0014]第二連接管道，該第二連接管道一端插入所述水洗瓶中并位于所述脫鹽水液面之上，另一端與所述氣水分離器的下端相連接；
[0015]第三連接管道，該第三連接管道的一端與所述氣水分離器的上端相連接，另一端與所述干燥瓶的下端相連接；[0016]第四連接管道，該第四連接管道的一端與所述干燥瓶的上端相連接，另一端與所述微量氧分析儀相連接。
[0017]優(yōu)選地，本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)還包括:
[0018]第一排水管道，與所述氣水分離器的下端相連接；
[0019]第二排水管道，與所述水洗瓶的下端相連接，該第二排水管道上設(shè)置有排水電磁閥；
[0020]泄氨池，用于承接所述第一排水管道以及所述第二排水管道排出的水。
[0021]優(yōu)選地，還包括用于為所述水洗瓶供給脫鹽水的補(bǔ)水管道，該補(bǔ)水管道上配置有補(bǔ)水電磁閥。
[0022]采用本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)，樣氣要經(jīng)過(guò)水洗瓶的水洗、氣水分離器的分離凈化以及干燥瓶的脫水后才通入微量氧分析儀進(jìn)行分析測(cè)定，因此能夠保證送入微量氧分析儀的氣體是干燥且無(wú)腐蝕性的，保證微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及測(cè)定數(shù)據(jù)的精確性，并且能夠防止微量氧分析儀受腐蝕損害，延長(zhǎng)了微量氧分析儀的使用壽命。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)以及工作原理等作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0027]圖2為本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)主要包括:減壓閥1、水洗瓶3、氮?dú)獯鷵Q管道6、氣水分離器4、干燥瓶5、微量氧分析儀2、第一連接管道7、第二連接管道8、第三連接管道
9、第四連接管道10、補(bǔ)水管道13、第一排水管道12、第二排水管道11以及泄氨池14。
[0028]減壓閥I的輸入端與氨氣源連接，水洗瓶3與減壓閥I之間設(shè)置有第一連接管道7，第一連接管道7的一端與減壓閥I的輸出端相連接，另一端插入水洗瓶3內(nèi)的脫鹽水中，第一連接管道7上配置有用于測(cè)量樣氣流量的第一流量計(jì)701。
[0029]水洗瓶3中裝有脫鹽水，由于I體積的水能夠溶解700體積的氨氣，而樣氣的主要成分為氨氣，因此能夠根據(jù)樣氣的體積，計(jì)算出所需要的脫鹽水的體積。水洗瓶3連接有用于補(bǔ)充脫鹽水的補(bǔ)水管道13以及用于排水的第二排水管道11。其中，第二排水管道11的一端與水洗瓶3的下端相連接，另一端通向泄氨池14，且該第二排水管道11上配置有排水電磁閥15，補(bǔ)水管道13上配置有補(bǔ)水電磁閥16。使用過(guò)程中，如果水洗瓶3中的脫鹽水中氨氣溶解量趨于飽和，則可以打開(kāi)排水電磁閥15，將趨于飽和的脫鹽水排入泄氨池14中，然后關(guān)閉排水電磁閥15，打開(kāi)補(bǔ)水電磁閥16對(duì)水洗瓶3進(jìn)行補(bǔ)水，這樣，利用第二排水管道11與補(bǔ)水管道13能夠及時(shí)補(bǔ)充和更換水洗瓶3中的脫鹽水，保證水洗效果。
[0030]用于進(jìn)行氮?dú)獯鷵Q的氮?dú)獯鷵Q管道6插入水洗瓶3中并位于脫鹽水液面之上，該氮?dú)獯鷵Q管道6上配置有用于測(cè)量氮?dú)饬髁康牡诙髁坑?jì)601。[0031]氣水分離器4與水洗瓶3之間設(shè)置有第二連接管道8，該第二連接管道8 —端插入水洗瓶3中并位于脫鹽水液面之上，另一端與氣水分離器4的下端相連接。氣水分離器4的下端設(shè)置有第一排水管道12，用于將分離出的水排出。
[0032]干燥瓶5的下端通過(guò)第三連接管道9與氣水分離器4的上端相連接，干燥瓶5的上端通過(guò)第四連接管道10與微量氧分析儀2相連接。干燥瓶5中裝有大量的干燥劑，作為一種優(yōu)選，本實(shí)用新型中，干燥劑選擇變色硅膠。采用變色硅膠，便于觀(guān)察干燥劑的使用程度，以便及時(shí)更換。
[0033]為防止環(huán)境污染，本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)還包括一泄氨池14，用于承接第一排水管道12以及第二排水管道11排出的廢水。
[0034]圖3為本實(shí)用新型的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)的工作流程圖，如圖所示，該測(cè)定系統(tǒng)工作流程為:
[0035]S1:減壓。
[0036]將樣氣(即純化蒸餾后產(chǎn)生的氨氣)通過(guò)減壓閥2進(jìn)行減壓，然后經(jīng)由第一流量計(jì)701測(cè)量后輸入至水洗瓶3。
[0037]S2:水洗吸氨。
[0038]首先，根據(jù)通入減壓閥的樣氣體積計(jì)算出所需脫鹽水的體積，并將脫鹽水裝入水洗瓶3內(nèi)。通過(guò)第一連接管道7將樣氣通入脫鹽水中后，由于氨氣在水中的溶解度極高，樣氣中的氨氣將全部被脫鹽水吸收，從而在水洗瓶3內(nèi)脫鹽水液面上方只剩下極少量的氧氣以及水蒸氣。
[0039]在該步驟中，當(dāng)脫鹽水中的氨氣趨于飽和時(shí)，打開(kāi)排水電磁閥15，將水洗瓶3中的廢氨水通過(guò)第二排水管11排入泄氨池14。然后，關(guān)閉排水電磁閥15，打開(kāi)補(bǔ)水電磁閥16，為水洗瓶3補(bǔ)水。
[0040]S3:氮?dú)獯鷵Q。
[0041]樣氣經(jīng)過(guò)水洗后氨氣成分全部溶于水，在水洗瓶3內(nèi)脫鹽水液面上方僅為剩余的少量氧氣以及水蒸氣。此時(shí)，將與樣氣體積相同的高純氮?dú)?99.9999%高純氮?dú)?通入氮?dú)獯鷵Q管道6，經(jīng)由氮?dú)獯鷵Q管道6進(jìn)入水洗瓶3，此時(shí)，將所通入的高純氮?dú)獾膲簭?qiáng)控制在與減壓后樣氣的壓強(qiáng)一致，并保證氮?dú)獾牧髁颗c樣氣的流量相同，此時(shí)高純氮?dú)饧茸鳛橄到y(tǒng)置換氣體，完成氮?dú)獯鷵Q，同時(shí)作為載氣，進(jìn)行傳輸。此步驟后，樣氣的主要成分變?yōu)榈獨(dú)?、水蒸氣以及氧氣?br> [0042]S4:氣水分離。
[0043]氮?dú)獯鷵Q后的樣氣通過(guò)第二連接管道8進(jìn)入氣水分離器4中。本實(shí)用新型所使用的氣水分離器4帶有4組冷凝片，樣氣在氣水分離器4中通過(guò)降速、碰撞、變向、凝聚等過(guò)程，樣氣中的水蒸氣和固體顆粒物被除去，從而實(shí)現(xiàn)氣水分離，樣氣得到凈化。所分離出的水不定期地通過(guò)第一排水管道12，排入泄氨池14中。
[0044]S5:樣氣干燥。
[0045]經(jīng)過(guò)氣水分離后的樣氣通過(guò)第三連接管道9進(jìn)入干燥瓶5中。干燥瓶5中裝有大量的干燥劑，用于吸收樣氣中殘留的水蒸氣。
[0046]S6:氧含量分析。
[0047]經(jīng)過(guò)干后的樣氣經(jīng)過(guò)第四連接管道10通入微量氧分析儀2進(jìn)行分析測(cè)定。[0048]S7:排放。
[0049]測(cè)量結(jié)束后的樣氣不含有毒氣體，直接排放。
[0050]經(jīng)過(guò)以上步驟，樣氣中的氨氣全部被脫鹽水吸收，并經(jīng)過(guò)了氣水分離器和干燥瓶的雙重脫水，除去了樣氣中的水分，使最終進(jìn)入微量氧分析儀的氣體既不含有水蒸氣，也不含腐蝕性氣體，不會(huì)污染微量氧分析儀中的氧傳感器，保證測(cè)定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了測(cè)定的精度。
[0051]綜上，本實(shí)用新型的這種測(cè)定系統(tǒng)，樣氣經(jīng)過(guò)多個(gè)步驟的處理，保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)，該測(cè)定系統(tǒng)使用方便。
【權(quán)利要求】
1.一種氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)，包括與氨氣源連接的減壓閥和用于測(cè)量微量氧含量的微量氧分析儀，其特征在于，還包括: 水洗瓶，其內(nèi)部裝有脫鹽水； 氣水分離器； 干燥瓶，其內(nèi)部裝有干燥劑； 第一連接管道，其一端與所述減壓閥的輸出端相連接，另一端插入所述脫鹽水中，該第一連接管道上配置有第一流量計(jì)； 用于輸送氮?dú)獾牡獨(dú)獯鷵Q管道，該氮?dú)獯鷵Q管道插入所述水洗瓶中并位于所述脫鹽水的液面之上，該氮?dú)獯鷵Q管道上配置有第二流量計(jì)； 第二連接管道，該第二連接管道一端插入所述水洗瓶中并位于所述脫鹽水液面之上，另一端與所述氣水分離器的下端相連接； 第三連接管道，該第三連接管道的一端與所述氣水分離器的上端相連接，另一端與所述干燥瓶的下端相連接； 第四連接管道，該第四連接管道的一端與所述干燥瓶的上端相連接，另一端與所述微量氧分析儀相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第一排水管道，與所述氣水分離器的下端相連接； 第二排水管道，與所述水洗瓶的下端相連接，該第二排水管道上設(shè)置有排水電磁閥； 泄氨池，用于承接所述第一排水管道以及所述第二排水管道排出的水。
3.如權(quán)利要求1所述的氨氣中微量氧含量的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于為所述水洗瓶供給脫鹽水的補(bǔ)水管道，該補(bǔ)水管道上配置有補(bǔ)水電磁閥。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK203405363SQ201320460576
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】劉常青, 宋鍵, 宋俊, 周浩梁, 倪建春, 黃雪松 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司