[發(fā)明專利]高濕度煙氣采樣二氧化硫分離裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810027414.8
• 申請日: 2008-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN101561375A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)平
• 申請（專利權(quán)）人: 張學(xué)平
• 主分類號(hào): G01N1/34
• 分類號(hào): G01N1/34;G01N1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域固定污染源煙氣采樣器、煙氣分析儀、煙氣污染物快速測定儀或固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是一種將高濕度煙氣中的二氧化硫低溶解分離裝置。

背景技術(shù)

目前，業(yè)內(nèi)對煙道氣排放二氧化硫的檢測中，經(jīng)常碰到煙氣的含濕量較高的問題。特別是廣泛采用的濕法脫硫技術(shù)，使得最終排放的煙氣呈現(xiàn)很高的濕度。而二氧化硫易溶于水變成亞硫酸，其化學(xué)反應(yīng)式如下：

SO₂+H₂O＝H₂SO₃

另外，為了避免高濕度水汽影響或損壞傳感器部件，往往要經(jīng)過冷凝脫水裝置或除濕裝置。然而在冷凝降溫的過程中，二氧化硫更大量地溶于水(水溫越低、氣體溶解度越高)。于是，不管冷凝水是留在水收集器，還是通過蠕動(dòng)泵排出，都導(dǎo)致二氧化硫損失，最終進(jìn)入傳感器部件的干燥煙氣中的二氧化硫濃度低于實(shí)際排放濃度。當(dāng)脫硫后的二氧化硫濃度很低時(shí)，這種影響非常明顯。

國家環(huán)保總局標(biāo)準(zhǔn)HJ/T46-1999《定電位電解法二氧化硫測定技術(shù)條件》對除濕裝置是這樣描述的：“除濕裝置應(yīng)選用不吸附二氧化硫的材料制作，應(yīng)便于更換不吸附二氧化硫除濕劑或具有快速冷凝分離水氣的功能或具有滲透干燥功能，經(jīng)除濕后進(jìn)入傳感器氣體溫度應(yīng)不大于40℃，裝置應(yīng)便于拆裝及排放冷凝水。”

HJ/T?46-1999雖然還規(guī)定：“除濕裝置離采樣管出口較遠(yuǎn)的儀器，應(yīng)采用加熱式導(dǎo)管連接采樣管出口與除濕裝置”，也就是先保溫、后冷凝。但這樣做只能大大減少軟管內(nèi)壁的結(jié)露、吸附，還不能解決全部問題。因?yàn)橹灰淠趸蚓蜁?huì)溶解損失。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有除濕裝置對二氧化硫的溶解損失，本發(fā)明提供一種新的采樣處理手段——在煙道內(nèi)進(jìn)行水氣一次分離、煙道外在加熱狀態(tài)下進(jìn)行水氣二次分離、進(jìn)入傳感器部件之前再降溫。這時(shí)被降溫的已經(jīng)是干燥煙氣，不會(huì)產(chǎn)生冷凝水，不會(huì)造成二氧化硫溶解損失。

技術(shù)方案

將水氣分離式采樣槍頭、采樣槍、加熱器、水氣分離器、冷卻器、抽氣泵、傳感器部件、回氣管按附圖所示連接。當(dāng)抽氣泵啟動(dòng)后，煙氣透過疏水透氣膜的微孔進(jìn)入采樣槍，而煙道中水霧的絕大部分被擋在槍外。當(dāng)含有一定量水蒸氣的煙氣經(jīng)過加熱器時(shí)，溫度急劇上升，二氧化硫溶于水的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生可逆反應(yīng)，即亞硫酸分解為二氧化硫和水：

H₂SO₃＝SO₂+H₂O

而緊隨其后的水氣分離器的疏水透氣膜擋住了絕大部分水蒸氣，干燥高溫?zé)煔獗焕鋮s器降溫到傳感器部件所能承受的溫度(例如40℃)。抽氣泵后面的回氣管用于消解煙道負(fù)壓對測量的影響(參見本人的實(shí)用新型專利ZL02272211.4《一體式煙氣分析儀》)。

本發(fā)明的有益效果是，在高濕度煙氣的在線監(jiān)測或現(xiàn)場檢測中，最大程度地減少二氧化硫的溶解損失，提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。在數(shù)量眾多的熱電廠、鋼鐵廠濕法脫硫檢測現(xiàn)場，更顯示出本發(fā)明的優(yōu)越性。

附圖說明

附圖是高濕度煙氣采樣二氧化硫分離裝置各部件連接示意圖

其中，①-煙道；②-采樣槍頭；③-疏水透氣膜；④——加熱器；⑤-疏水透氣膜；⑥-水氣分離器；⑦-抽氣泵；⑧-傳感器部件；⑨-冷卻器；⑩-回氣管

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

按附圖所示，將本發(fā)明裝置插入煙道(1)，啟動(dòng)抽氣泵(7)，煙氣在管路內(nèi)的走向如圖中箭頭所示。在煙道內(nèi)，煙氣透過疏水透氣膜(3)的微孔進(jìn)入采樣槍頭(2)，疏水透氣膜的面積要大到足以維持采氣流量。而煙道中水霧，絕大部分被擋在槍外。含有一定量水蒸氣的煙氣經(jīng)采樣槍桿到達(dá)過加熱器(4)時(shí)，溫度急劇上升，二氧化硫溶于水的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生可逆反應(yīng)，即亞硫酸分解為二氧化硫和水：

H₂SO₃＝SO₂+H₂O

而緊隨其后的水氣分離器(6)的疏水透氣膜(5)擋住了絕大部分水蒸氣，干燥的高溫?zé)煔獗焕鋮s器(9)降溫到傳感器部件所能承受的溫度(例如40℃)。低溫的干燥煙氣經(jīng)抽氣泵(7)流經(jīng)傳感器部件(8)被檢測，最后經(jīng)回氣管(10)排往煙道(1)。