一種氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氨氣中微量氧含量的測定系統(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；氮氣代換管道，該氮氣代換管道插入水洗瓶中并位于脫鹽水液面之上，該氮氣代換管道上配置有第二流量計；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。采用本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)，能夠保證微量氧含量的測定精度。
【專利說明】一種氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及冶金領域中微量氧含量的測量系統(tǒng)，尤其涉及一種氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]取向硅鋼的滲氮工藝中，滲氮氣氛一般由氫氣、氮氣、氨氣組成,這其中氨氣的含量和純度，對最終滲氮效果的影響非常大，為了保證滲氮效果，就必須對氨氣純度有高精度的測定。
[0003]目前，對氨氣中微量氧含量的測定是通過微量氧分析儀進行的，如圖1所示，現有的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)包括減壓閥1、微量氧分析儀2，將樣氣通過減壓閥I進行減壓，使其壓強符合微量氧分析儀的壓強容許范圍，然后通入微量氧分析儀2進行測定。其中，所使用的微量氧分析儀是市面可售的設備，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、傳感器反應后，測量電勢變化，從而得到氧含量的數值。
[0004]但是，該種結構的測定系統(tǒng)存在以下缺陷:
[0005]1、氨氣是采用液氨純化蒸餾工藝得到，因此氨氣中會含有少量水分，會污染微量氧分析儀的氧傳感器，影響系統(tǒng)的測量穩(wěn)定性，難以保證測量精度。
[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造成儀器內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。
實用新型內容
[0007]為解決上述問題，本實用新型提供一種氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)，其能夠提高測量數據的準確性，且能夠防止微量氧分析儀受腐蝕損壞。
[0008]為實現上述目的，本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)，包括與氨氣源連接的減壓閥和用于測量微量氧含量的微量氧分析儀，其還包括:
[0009]水洗瓶,其內部裝有脫鹽水；
[0010]氣水分離器；
[0011]干燥瓶，其內部裝有干燥劑；
[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；
[0013]用于輸送氮氣的氮氣代換管道，該氮氣代換管道插入所述水洗瓶中并位于所述脫鹽水的液面之上，該氮氣代換管道上配置有第二流量計；
[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，本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(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水管道，該補水管道上配置有補水電磁閥。
[0022]采用本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)，樣氣要經過水洗瓶的水洗、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行分析測定，因此能夠保證送入微量氧分析儀的氣體是干燥且無腐蝕性的，保證微量氧含量的測定系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及測定數據的精確性，并且能夠防止微量氧分析儀受腐蝕損害，延長了微量氧分析儀的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為現有技術的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)的結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)的結構示意圖；
[0025]圖3為本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖，對本實用新型的結構以及工作原理等作進一步的說明。
[0027]圖2為本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)的結構示意圖，如圖所示，本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)主要包括:減壓閥1、水洗瓶3、氮氣代換管道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內的脫鹽水中，第一連接管道7上配置有用于測量樣氣流量的第一流量計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，因此能夠根據樣氣的體積，計算出所需要的脫鹽水的體積。水洗瓶3連接有用于補充脫鹽水的補水管道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，補水管道13上配置有補水電磁閥16。使用過程中，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，然后關閉排水電磁閥15，打開補水電磁閥16對水洗瓶3進行補水，這樣，利用第二排水管道11與補水管道13能夠及時補充和更換水洗瓶3中的脫鹽水，保證水洗效果。
[0030]用于進行氮氣代換的氮氣代換管道6插入水洗瓶3中并位于脫鹽水液面之上，該氮氣代換管道6上配置有用于測量氮氣流量的第二流量計601。[0031]氣水分離器4與水洗瓶3之間設置有第二連接管道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，本實用新型中，干燥劑選擇變色硅膠。采用變色硅膠，便于觀察干燥劑的使用程度，以便及時更換。
[0033]為防止環(huán)境污染，本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(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為本實用新型的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)的工作流程圖，如圖所示，該測定系統(tǒng)工作流程為:
[0035]S1:減壓。
[0036]將樣氣(即純化蒸餾后產生的氨氣)通過減壓閥2進行減壓，然后經由第一流量計701測量后輸入至水洗瓶3。
[0037]S2:水洗吸氨。
[0038]首先，根據通入減壓閥的樣氣體積計算出所需脫鹽水的體積，并將脫鹽水裝入水洗瓶3內。通過第一連接管道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，當脫鹽水中的氨氣趨于飽和時，打開排水電磁閥15，將水洗瓶3中的廢氨水通過第二排水管11排入泄氨池14。然后，關閉排水電磁閥15，打開補水電磁閥16，為水洗瓶3補水。
[0040]S3:氮氣代換。
[0041]樣氣經過水洗后氨氣成分全部溶于水，在水洗瓶3內脫鹽水液面上方僅為剩余的少量氧氣以及水蒸氣。此時，將與樣氣體積相同的高純氮氣(99.9999%高純氮氣)通入氮氣代換管道6，經由氮氣代換管道6進入水洗瓶3，此時，將所通入的高純氮氣的壓強控制在與減壓后樣氣的壓強一致，并保證氮氣的流量與樣氣的流量相同，此時高純氮氣既作為系統(tǒng)置換氣體，完成氮氣代換，同時作為載氣，進行傳輸。此步驟后，樣氣的主要成分變?yōu)榈獨?、水蒸氣以及氧氣?br> [0042]S4:氣水分離。
[0043]氮氣代換后的樣氣通過第二連接管道8進入氣水分離器4中。本實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中通過降速、碰撞、變向、凝聚等過程，樣氣中的水蒸氣和固體顆粒物被除去，從而實現氣水分離，樣氣得到凈化。所分離出的水不定期地通過第一排水管道12，排入泄氨池14中。
[0044]S5:樣氣干燥。
[0045]經過氣水分離后的樣氣通過第三連接管道9進入干燥瓶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]經過干后的樣氣經過第四連接管道10通入微量氧分析儀2進行分析測定。[0048]S7:排放。
[0049]測量結束后的樣氣不含有毒氣體，直接排放。
[0050]經過以上步驟，樣氣中的氨氣全部被脫鹽水吸收，并經過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，不會污染微量氧分析儀中的氧傳感器，保證測定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了測定的精度。
[0051]綜上，本實用新型的這種測定系統(tǒng)，樣氣經過多個步驟的處理，保證了測量數據的準確性，同時，該測定系統(tǒng)使用方便。
【權利要求】
1.一種氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)，包括與氨氣源連接的減壓閥和用于測量微量氧含量的微量氧分析儀，其特征在于，還包括: 水洗瓶，其內部裝有脫鹽水； 氣水分離器； 干燥瓶，其內部裝有干燥劑； 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； 用于輸送氮氣的氮氣代換管道，該氮氣代換管道插入所述水洗瓶中并位于所述脫鹽水的液面之上，該氮氣代換管道上配置有第二流量計； 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.如權利要求1所述的氨氣中微量氧含量的測定系統(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.如權利要求1所述的氨氣中微量氧含量的測定系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于為所述水洗瓶供給脫鹽水的補水管道，該補水管道上配置有補水電磁閥。
【文檔編號】G01N1/28GK203405363SQ201320460576
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權日: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 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司