專利名稱：硫磺比值在線監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及管道內(nèi)硫磺比值的監(jiān)測，特別涉及硫磺比值在線監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
在硫磺回收工藝點，需要分析工藝尾氣中H2S/sa含量。由于在尾氣中仍然含有一定量的硫磺(主要以液態(tài)和氣態(tài)形式存在)，當(dāng)硫磺以液態(tài)形式進(jìn)入在線硫磺比值儀時，極易堵塞管路和污染硫磺比值儀的檢測室，增大了工程維護(hù)量以及測量成本。為了解決尾氣中液態(tài)硫磺對測量造成的影響，通常采用如下技術(shù)方案1、冷法取樣該方法的基本原理為先對樣氣進(jìn)行降溫冷卻(在取樣管路中內(nèi)置U型儀表空氣冷凝管)，使樣氣中的液態(tài)硫磺和氣態(tài)硫磺冷卻至固態(tài)硫磺，再通過氣動刮刀和反吹將固態(tài)硫磺反吹至工藝管道。如美國AAI公司的產(chǎn)品中即采用該方法，中國專利 ZL200710068291. 8也公開采用上述方法的一體化探頭。冷法技術(shù)主要存在的技術(shù)問題為取樣管線固體硫磺堵塞問題，在現(xiàn)場實際運用中效果較差，正常運行只能堅持三天至一周時間，之后就經(jīng)常出現(xiàn)取樣管道或檢測池被固態(tài)硫磺堵塞。2、熱法取樣該方法的基本原理為采樣全程伴熱的方式，從樣氣取樣到回排至工藝管道都進(jìn)樣高溫伴熱(溫度基本和工藝管道的溫度一致)。樣氣主要依靠捕霧器(捕霧器溫度稍高于硫磺的熔點)去除液態(tài)硫磺，以保證管路和檢測池的通暢。如，加拿大Brimstone公司的產(chǎn)品即采用該方法。熱法技術(shù)主要存在的問題有(1)不能連續(xù)采樣，需要定期停止采樣并反吹捕霧器。(2)定期反吹持續(xù)時間短，反吹不徹底，造成檢測池液體硫磺污染。

實用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本實用新型提供一種可連續(xù)工作、工程維護(hù)量小的硫磺比值在線監(jiān)測儀。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的硫磺比值在線監(jiān)測儀，所述硫磺比值在線監(jiān)測儀包括取樣管，所述取樣管用于將被測管道內(nèi)的待測氣體輸送到第一除硫器和第二除硫器；第一除硫器和第二除硫器，所述第一除硫器和第二除硫器并聯(lián)，用于截留待測氣體中的硫磺；溫控模塊，所述溫控模塊用于選擇性地調(diào)整所述第一除硫器和第二除硫器內(nèi)的溫度以便待測氣體中的硫磺的粘度增大，并被截留；流路切換模塊，所述流路切換模塊用于選擇性地使檢測單元和射流泵分別與所述第一除硫器連通，以及選擇性地使檢測單元和射流泵分別與所述第二除硫器連通；檢測單元，所述檢測單元設(shè)置在所述第一除硫器和第二除硫器的下游；射流泵，所述射流泵的入射端連通所述檢測單元，出射端連接所述流路切換模塊；加熱模塊，所述加熱模塊用于使所述第一除硫器和第二除硫器上下游的管路內(nèi)的氣體、所述射流泵內(nèi)的混合氣體的溫度高于硫磺的析出溫度。根據(jù)上述的硫磺比值在線監(jiān)測儀，優(yōu)選地，所述溫控模塊用于在所述射流泵的出射氣進(jìn)入所述第一除硫器或第二除硫器內(nèi)時加熱所述第一除硫器或第二除硫器。根據(jù)上述的硫磺比值在線監(jiān)測儀，可選地，所述硫磺比值儀進(jìn)一步包括排廢管，所述排廢管設(shè)置在所述第一除硫器和第二除硫器的進(jìn)口端；開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊設(shè)置在所述排廢管和取樣管上。根據(jù)上述的硫磺比值在線監(jiān)測儀，優(yōu)選地，所述開關(guān)模塊是氣動球閥或單向截止閥。根據(jù)上述的硫磺比值在線監(jiān)測儀，可選地，所述取樣管包括連通所述第一除硫器和被測管道的第一取樣管、連通所述第二除硫器和被測管道的第二取樣管。根據(jù)上述的硫磺比值在線監(jiān)測儀，優(yōu)選地，所述第一取樣管和第二取樣管在所述被測管道內(nèi)的取樣端處于所述被測管道的同一徑向截面上。根據(jù)上述的硫磺比值在線監(jiān)測儀，可選地，所述在線監(jiān)測儀進(jìn)一步包括控制人員設(shè)備，所述控制人員設(shè)備用于控制所述流路切換模塊的切換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果為1、可連續(xù)工作，在其中一路除硫器在去除待測氣體中硫磺的同時，另一路除硫器內(nèi)積存的硫磺被射流泵的出射氣去除，也即待測氣體分時間地通過任一個除硫器，從而使得去除待測氣體中的硫磺的工作不間斷地進(jìn)行。2、工程維護(hù)量小，由于是一路去除待測氣體中硫磺，另一路自動去除除硫器內(nèi)積存的硫磺，之后再交替使用，從而無需人工維護(hù)除硫器。

參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是這些附圖僅僅用于舉例說明本實用新型的技術(shù)方案，而并非意在對本實用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中圖1是本實用新型的實施例中硫磺比值在線監(jiān)測儀的基本結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本實用新型實施例1中監(jiān)測方法的流程圖；圖3是根據(jù)本實用新型實施例中硫磺比值在線監(jiān)測儀的基本結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
圖1-3和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本實用新型。為了教導(dǎo)本實用新型技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此，本實用新型并不局限于下述可選實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。實施例1 圖1、3示意性地給出了本實用新型實施例的硫磺比值在線監(jiān)測儀的基本結(jié)構(gòu)圖。 如圖1、3所示，所述硫磺比值在線監(jiān)測儀包括取樣管21，所述取樣管用于將被測管道內(nèi)的待測氣體輸送到第一除硫器31和第二除硫器32 ；所述取樣管可采用一根21或兩根21、22，若采用一根21，則需在取樣管上設(shè)置切換裝置91，如三通閥，以便使被測管道內(nèi)的氣體選擇性地進(jìn)入所述第一除硫器31或第二除硫器32，還需在所述第一除硫器和第二除硫器的進(jìn)口端分別設(shè)置排廢管，排廢管、取樣管上還設(shè)置閥門81、82等開關(guān)模塊，以便所述第一除硫器31和第二除硫器32內(nèi)的硫磺隨著氣體從排廢管排出；若采用兩根，也即第一取樣管21和第二取樣管22，則無需設(shè)置切換裝置、 排廢管以及開關(guān)模塊。優(yōu)選地，所述開關(guān)模塊采用氣動球閥或單向截止閥。優(yōu)選地，所述第一取樣管21和第二取樣管22在所述被測管道內(nèi)的取樣端處于所述被測管道11的同一徑向截面上。第一除硫器31和第二除硫器31，所述第一除硫器31和第二除硫器32并聯(lián)，用于截留待測氣體中的硫磺；所述第一除硫器31和第二除硫器32內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)，以便去除待測氣體中的硫磺；當(dāng)然，還可以添加更多的除硫器，與所述第一除硫器以及第二除硫器并聯(lián)，從而使待測氣體分時間地通過除硫器中的其中一個。溫控模塊41、42，所述溫控模塊用于選擇性地調(diào)整(升溫或降溫)所述第一除硫器31和第二除硫器32內(nèi)的溫度以便待測氣體中的硫磺的粘度增大，以便被所述過濾網(wǎng)截留；如125°C時硫磺的粘度較大。硫磺的熔點為119°C，溫度在(119°C，155°C ]時，液態(tài)硫磺的粘度逐漸降低；溫度在(155°C，190°C )時，液態(tài)硫磺的粘度逐漸上升；溫度在[190°C， 280°C )時，液態(tài)硫磺的粘度逐漸下降。流路切換模塊，所述流路切換模塊用于選擇性地使檢測單元61和射流泵71分別與所述第一除硫器31連通，以及選擇性地使檢測單元61和射流泵71分別與所述第二除硫器32連通；所述流路切換模塊可采用若干個三通閥，如在所述第一除硫器31和第二除硫器 32的出口端分別設(shè)置三通閥51、52 ；檢測單元61，所述檢測單元61設(shè)置在所述第一除硫器31和第二除硫器32的下游，用于檢測待測氣體中二氧化硫和硫化氫的含量，進(jìn)而獲知待測氣體中的硫磺比值；所述檢測單元可采用紫外分光光譜分析單元，還可采用其他技術(shù)的分析單元，如紅外分析單元， 這些都是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。射流泵71，所述射流泵71的入射端連通所述檢測單元61，出射端連接所述流路切換模塊；加熱模塊，所述加熱模塊用于使所述第一除硫器31和第二除硫器32上下游的管路內(nèi)的氣體、所述射流泵71內(nèi)的混合氣體的溫度高于硫磺的析出溫度?？刂迫藛T設(shè)備，所述控制人員設(shè)備用于根據(jù)除硫器內(nèi)硫磺的積存程度去控制所述流路切換模塊的切換，從而將待測氣體分時間地通入第一除硫器或第二除硫器內(nèi)，與此同時，射流泵排出的氣體用于去除第二除硫器或第一除硫器內(nèi)積存的硫磺。如，根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用工況的除硫器的堵塞程度去設(shè)置合適的固定的兩次切換的時間差，或根據(jù)除硫器的上下游的氣體的流量或壓力等參數(shù)去監(jiān)控除硫器內(nèi)的堵塞程度，從而自動地控制所述流路切換模塊的切換。對于加熱模塊，可以將上述的取樣管、第一和第二除硫器、射流泵以及各種管路設(shè)置在加熱模塊內(nèi)，以便統(tǒng)一加熱；也可以分別在上述個裝置上設(shè)置獨立的加熱模塊。圖2示意性地給出了本實用新型實施例的硫磺比值的監(jiān)測方法的流程圖。如圖2 所示，所述監(jiān)測方法包括以下步驟(Al)在檢測單元下游的射流泵的作用下，被測管道內(nèi)含有硫磺的待測氣體進(jìn)入第一除硫器，待測氣體中的硫磺在所述第一除硫器內(nèi)的粘度增大，并被截留；可通過溫控模塊去調(diào)整所述第一除硫器內(nèi)的溫度；(A2)從所述第一除硫器排出的待測氣體進(jìn)入所述檢測單元，經(jīng)分析后獲得待測氣體中被測氣體的含量；(A3)從所述檢測單元排出的氣體進(jìn)入所述射流泵，所述射流泵內(nèi)的混合氣體的溫度高于硫磺的析出溫度；(A4)從所述射流泵排出的氣體進(jìn)入與所述第一除硫器并聯(lián)的第二除硫器，所述第二除硫器內(nèi)的硫磺的粘度降低，并被氣體帶出第二除硫器；在上述步驟中，待測氣體在所述第一除硫器的上游和下游的溫度高于硫磺的析出溫度。(A5)經(jīng)過流路切換，經(jīng)過所述射流泵的作用，所述被測管道內(nèi)的待測氣體進(jìn)入所述第二除硫器，待測氣體中的硫磺的粘度增大，并被截留；(A6)從所述第二除硫器排出的待測氣體進(jìn)入所述檢測單元，經(jīng)分析后獲得待測氣體中被測氣體的含量；(A7)從所述檢測單元排出的氣體進(jìn)入所述射流泵，所述射流泵內(nèi)的混合氣體的溫度高于硫磺的析出溫度；(A8)從所述射流泵排出的氣體進(jìn)入與所述第一除硫器，所述第一除硫器內(nèi)的硫磺的粘度降低，并被氣體帶出第一除硫器；在上述步驟(AQ-(AS)中，待測氣體在所述第二除硫器的上游和下游的溫度高于硫磺的析出溫度。根據(jù)上述的監(jiān)測方法，優(yōu)選地，在所述(A4)、(A8)中，經(jīng)過流路切換模塊的切換， 使得從射流泵排出的氣體選擇性地進(jìn)入所述第二除硫器和第一除硫器。根據(jù)上述的監(jiān)測方法，所述步驟(A8)進(jìn)一步包括(Bi)返回到步驟(Al)。根據(jù)本實用新型實施例達(dá)到的益處在于設(shè)置了至少兩個除硫器，在除硫器內(nèi)去除待測氣體中的硫磺和去除除硫器內(nèi)積存的硫磺同步進(jìn)行，之后經(jīng)過切換流路使待測氣體分時間地通過并聯(lián)的除硫器中的任一個，從而使得可以連續(xù)取樣被測管道內(nèi)的待測氣體。 上述流路的切換時可自動進(jìn)行，省卻了人工切換流路。實施例2 根據(jù)本實用新型實施例1的在線監(jiān)測儀和監(jiān)測方法在焦化硫磺尾氣檢測中的應(yīng)用例。被測管道內(nèi)待測氣體中的溫度為160°C，壓力為0.025MPa，硫化氫的測量范圍為 0-2%，二氧化硫的測量范圍為0-1 %，采用兩根取樣管，兩根取樣管的取樣端處于被測管道的同一徑向截面上，所述取樣管分別連通第一除硫器和第二除硫器，所述取樣管上不設(shè)置開關(guān)模塊。溫控模塊既能加熱所述第一除硫器、第二除硫器，也能降低第一除硫器、第二除硫器的溫度。在第一除硫器(內(nèi)部溫度為130°C ；當(dāng)然也可以處于[160°C，190°C ]，此時硫磺的粘度高，流動性差)處理被測管道內(nèi)的待測氣體的同時，從射流泵排出的混合氣體進(jìn)入第二除硫器(內(nèi)部溫度為；當(dāng)然也可以處于250°C左右，此時硫磺的粘度較低，流動性好，但對加熱要求高)，粘度變小的硫磺隨著混合氣體通過所述被測管道內(nèi)，由于取樣管的取樣端處于同一截面上，因此排入管道的夾雜著硫磺的混合氣體被管道內(nèi)的氣流帶走，不會影響待測氣體的取樣。之后，第一除硫器和第二除硫器切換工作模式，第二除硫器(內(nèi)部溫度為130°C )處理被測管道內(nèi)的待測氣體的同時，從射流泵排出的混合氣體進(jìn)入第一除硫器(內(nèi)部溫度為)，粘度變小的硫磺隨著混合氣體通過所述被測管道內(nèi)。從而使得硫磺比值監(jiān)測得以連續(xù)進(jìn)行。實施例3 根據(jù)本實用新型實施例1的在線監(jiān)測儀和監(jiān)測方法在焦化硫磺尾氣檢測中的應(yīng)用例。被測管道內(nèi)待測氣體中的溫度為160°C，壓力為0.025MPa，硫化氫的測量范圍為 0-2 %，二氧化硫的測量范圍為0-1 %，采用一根取樣管，如Y形管，在所述取樣管上設(shè)置第一閥門和第二閥門，使得選擇性地連通被測管道和第一除硫器、第二除硫器。在所述第一除硫器、第二除硫器的進(jìn)口端設(shè)置第一排廢管、第二排廢管，第一排廢管和第二排廢管上分別設(shè)置第三閥門和第四閥門，用于控制所述第一除硫器、第二除硫器和外界的連通與否。溫控模塊僅能降低第一除硫器、第二除硫器的溫度，不能加熱。加熱模塊加熱進(jìn)入射流泵前后的氣體。關(guān)閉第二、第三閥門，打開第一、第四閥門，在射流泵的作用下，被測管道內(nèi)的待測氣體進(jìn)入第一除硫器(內(nèi)部溫度為125°C )內(nèi)，去除待測氣體中的硫磺。同時，從射流泵排出的混合氣體進(jìn)入第二除硫器(內(nèi)部溫度為150°C )，粘度變小的硫磺隨著混合氣體通過第二排廢管進(jìn)入處理裝置內(nèi)。之后，打開第二、第三閥門，關(guān)閉第一、第四閥門，第一除硫器和第二除硫器切換工作模式，第二除硫器(內(nèi)部溫度為125°C )處理被測管道內(nèi)的待測氣體的同時，從射流泵排出的混合氣體進(jìn)入第一除硫器(內(nèi)部溫度為150°C )，粘度變小的硫磺隨著混合氣體通過第一排廢管進(jìn)入處理裝置內(nèi)。從而使得硫磺比值監(jiān)測得以連續(xù)進(jìn)行。
權(quán)利要求1.硫磺比值在線監(jiān)測儀，其特征在于所述硫磺比值儀包括取樣管，所述取樣管用于將被測管道內(nèi)的待測氣體輸送到第一除硫器和第二除硫器； 第一除硫器和第二除硫器，所述第一除硫器和第二除硫器并聯(lián)，用于截留待測氣體中的硫磺；溫控模塊，所述溫控模塊用于選擇性地調(diào)整所述第一除硫器和第二除硫器內(nèi)的溫度以便待測氣體中的硫磺的粘度增大，并被截留；流路切換模塊，所述流路切換模塊用于選擇性地使檢測單元和射流泵分別與所述第一除硫器連通，以及選擇性地使檢測單元和射流泵分別與所述第二除硫器連通； 檢測單元，所述檢測單元設(shè)置在所述第一除硫器和第二除硫器的下游； 射流泵，所述射流泵的入射端連通所述檢測單元，出射端連接所述流路切換模塊； 加熱模塊，所述加熱模塊用于使所述第一除硫器和第二除硫器上下游的管路內(nèi)的氣體、所述射流泵內(nèi)的混合氣體的溫度高于硫磺的析出溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于所述溫控模塊用于在所述射流泵的出射氣進(jìn)入所述第一除硫器或第二除硫器內(nèi)時加熱所述第一除硫器或第二除硫器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于所述硫磺比值儀進(jìn)一步包括 排廢管，所述排廢管設(shè)置在所述第一除硫器和第二除硫器的進(jìn)口端；開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊設(shè)置在所述排廢管和取樣管上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于所述開關(guān)模塊是氣動球閥或單向截止閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于所述取樣管包括連通所述第一除硫器和被測管道的第一取樣管、連通所述第二除硫器和被測管道的第二取樣管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于所述第一取樣管和第二取樣管在所述被測管道內(nèi)的取樣端處于所述被測管道的同一徑向截面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于所述在線監(jiān)測儀進(jìn)一步包括 控制人員設(shè)備，所述控制人員設(shè)備用于控制所述流路切換模塊的切換。
專利摘要本實用新型提供了硫磺比值儀，包括取樣管用于將被測管道內(nèi)的待測氣體輸送到并聯(lián)的第一除硫器和第二除硫器；溫控模塊用于選擇性地降低第一除硫器和第二除硫器內(nèi)的溫度以便待測氣體中的硫磺析出；流路切換模塊用于選擇性地使檢測單元和射流泵分別與第一除硫器、第二除硫器連通；檢測單元設(shè)置在第一除硫器和第二除硫器的下游；射流泵的入射端連通檢測單元，出射端連接流路切換模塊；加熱模塊用于使第一除硫器和第二除硫器上下游的管路內(nèi)的氣體、射流泵內(nèi)的混合氣體的溫度高于硫磺的析出溫度。本實用新型具有除硫效率高、成本低等優(yōu)點。
文檔編號G01N1/22GK202177532SQ20112028632
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者李霞, 秦朝峰, 鄭利武, 陳生龍 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司