專利名稱：一種在線測(cè)量過程氣水含量分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量氣體中水含量的分析儀，更確切地說是涉及一種測(cè)量濕法制備硫酸過程氣水含量的分析儀。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)上制備硫酸大都采用傳統(tǒng)的干法制備工藝，以硫鐵礦或硫磺為原料，在催化劑作用下經(jīng)氧化、水吸收制得工業(yè)硫酸。此工藝工程中由于催化劑遇水會(huì)失活，所以在工藝過程中必須嚴(yán)格控制過程氣中的水含量，因此過程氣中水含量很低，其測(cè)量方法通常采用五氧化二磷高效吸水劑，由吸水劑增加的重量和樣品氣量計(jì)算出過程氣中水含量。而在濕法制備硫酸的方法中，采用煉廠含硫酸性氣體為原料，過程氣中的水含量對(duì)硫酸的質(zhì)量和硫的回收率有至關(guān)重要的影響，如果要保證硫酸濃度高于98％，而且外排尾氣中硫氧化物含量符合環(huán)保要求，工藝要求過程氣中的水含量至少要高于硫化物含量2個(gè)百分點(diǎn)。顯然，濕法制備硫酸過程氣中水含量太高，如果采用傳統(tǒng)測(cè)量方法測(cè)量過程氣中的水含量，由于水的冷凝會(huì)帶來較大的分析誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)背景技術(shù)中的缺點(diǎn)和存在的問題加以改進(jìn)，提供了一種分析誤差小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)校方便的在線測(cè)量濕法制硫酸過程氣水含量的分析儀。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案，主要包括采樣管、冷卻管、制冷裝置、接收管、干燥管、真空泵和流量計(jì)；其特點(diǎn)是采樣管一端與冷卻管一端連接，另一端與裝置采樣口連接采樣管與冷卻管之間設(shè)有一個(gè)三通閥；接收管一端與冷卻管連接，另一端與干燥管連接，真空泵一端連接干燥管，另一端連接流量計(jì)；冷卻管和接收管至于制冷裝置中；干燥管內(nèi)裝有干燥劑；本實(shí)用新型分析儀測(cè)量硫酸過程氣中的水含量，所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測(cè)量誤差小，完全可以滿足生產(chǎn)控制要求。


圖1是本實(shí)用新型的分析儀結(jié)構(gòu)原理示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖1所示，1是采樣管，2是冷卻管，3是接收管，4是干燥管，5是真空泵，6是流量計(jì)，7是三通閥，8是制冷裝置。
由圖1可知，本實(shí)用新型主要包括采樣管1、冷卻管2、制冷裝置8、接收管3、干燥管4、真空泵5和流量計(jì)6，其特點(diǎn)是采樣管1一端與冷卻管2一端連接，另一端與裝置采樣口連接，采樣管1與冷卻管2之間設(shè)有一個(gè)三通閥7，接收管3一端與冷卻管2連接，另一端與干燥管4連接，真空泵5一端連接干燥管4，另一端連接流量計(jì)6，冷卻管2和接收管3至于制冷裝置8中，干燥管4內(nèi)裝有干燥劑。
螺旋狀的冷卻管2和接收管3器浸入制冷裝置8中，并保持冰水浴浸沒冷卻管2和接收管四分之三。螺旋狀冷卻管2一端與采樣管1連接，兩者之間設(shè)有三通閥7，另一端與接收管3連接。裝有變色硅膠的干燥管4一端連接接收管3，另一端連接真空泵5；真空泵5出氣口連接一個(gè)流量計(jì)7。
本實(shí)用新型的在線濕法制硫酸過程氣水含量分析儀完成監(jiān)測(cè)任務(wù)的原理和方法
根據(jù)物理化學(xué)原理，在一定溫度下氣體中水汽分壓超過該溫度的飽和蒸汽壓時(shí)，水便會(huì)冷凝下來。0℃時(shí)水的蒸汽壓是0.6Mpa，氣體中殘余水分可以用干燥劑吸收。為此，將過程氣冷卻到0℃，用接收管收集冷凝水，氣體中殘余水用干燥劑吸收，通過測(cè)量冷凝水的量和干燥劑吸收的水量及氣體體積，計(jì)算出過程中水含量。
根據(jù)上述原理，具體實(shí)現(xiàn)方法是a、將制冷裝置溫度降低到0℃，b、打開三通閥，過程氣通過采樣管進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)，調(diào)節(jié)三通閥控制氣體流速，保持一段時(shí)間并紀(jì)錄氣體總量；c、關(guān)閉三通閥，將冷卻管、接收管、采樣管中水收集到同一量筒中，讀出體積，同時(shí)取下干燥管，測(cè)量吸水后干燥管重量；d、計(jì)算水含量值。
上述過程結(jié)束后，再次打開三通閥，從而實(shí)現(xiàn)下一個(gè)周期的過程循環(huán)。如此周而復(fù)始地重復(fù)上述工作過程，就可使用本分析議周期地檢測(cè)濕法制硫酸中過程氣中水含量值。
采用該發(fā)明的分析儀測(cè)量硫酸過程氣中的水含量，所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測(cè)量誤差小，滿足了生產(chǎn)控制要求。
具體的操作過程打開三通閥7，過程氣進(jìn)入系統(tǒng)，調(diào)節(jié)氣體流量為1～2ml，當(dāng)氣體總量達(dá)到300～500ml時(shí)，關(guān)閉三通閥7，卸下冷卻管2、采樣管1和接收管3、干燥管4，用量筒測(cè)量冷卻管2、采樣管1和接收管3中液體水體積分別為V1、V2、V3，用天平分別稱量干燥管吸收前重量W0和含水干燥管重量W1。根據(jù)測(cè)量結(jié)果利用公式(I)計(jì)算過程氣中水含量值。 其中V＝V1+V2+V3K＝(P0-Pt)*273/P0*(273+t)上述式子中V——冷凝水體積的總數(shù)值，單位為毫升；V0——取樣體積，單位為毫升；d——流量計(jì)校正系數(shù)；K——根據(jù)溫度t和大氣壓計(jì)算出的相應(yīng)氣體體積換算系數(shù)；P0——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，單位為kPa；Pt——試驗(yàn)溫度下的飽和蒸汽壓，單位為kPa；t——試驗(yàn)溫度，單位為℃。
權(quán)利要求1.一種在線測(cè)量過程氣水含量分析儀，主要包括采樣管(1)、冷卻管(2)、制冷裝置(8)、接收管(3)、干燥管(4)、真空泵(5)和流量計(jì)(6)，其特征在于采樣管(1)一端與冷卻管(2)一端連接，另一端與裝置采樣口連接，采樣管(1)與冷卻管(2)之間設(shè)有一個(gè)三通閥(7)，接收管(3)一端與冷卻管(2)連接，另一端與干燥管(4)連接，真空泵(5)一端連接干燥管(4)，另一端連接流量計(jì)(6)，冷卻管(2)和接收管(3)至于制冷裝置(8)中，干燥管(4)內(nèi)裝有干燥劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測(cè)量過程氣水含量分析儀，其特征是所述制冷裝置(8)是指冰水浴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線測(cè)量過程氣水含量分析儀，其特征是所述冰水浴浸沒冷卻管(2)和接收管(3)四分之三。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的在線測(cè)量過程氣水含量分析儀，其特征是所述冷卻管(2)繞成螺旋形狀。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在線測(cè)量濕法制備硫酸過程氣水含量分析儀，主要包括采樣管、冷卻管、制冷裝置、接收管、干燥管、真空泵和流量計(jì)；主要特點(diǎn)是采樣管一端與冷卻管一端連接，另一端與裝置采樣口連接采樣管與冷卻管之間設(shè)有一個(gè)三通閥；接收管一端與冷卻管連接，另一端與干燥管連接，真空泵一端連接干燥管，另一端連接流量計(jì)；冷卻管和接收管至于制冷裝置中；干燥管內(nèi)裝有干燥劑。本實(shí)用新型分析儀測(cè)量硫酸過程氣中的水含量，所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測(cè)量誤差小，完全可以滿足生產(chǎn)控制要求。
文檔編號(hào)G01N5/02GK2581977SQ02252149
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月24日
發(fā)明者鄧同慶, 曹立群, 鄒瑩 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)長(zhǎng)嶺煉油化工有限責(zé)任公司