[發明專利]一種煙氣三氧化硫采樣設備及方法

在審

• 申請號: 202010582670.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111624060A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 趙瀚辰;付康麗;姚明宇;郭中旭;楊成龍;楊嵩;程廣文;李陽;蔡銘
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;B01D53/50;B01D53/78
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

1.一種煙氣三氧化硫采樣設備，其特征在于，包括設置在煙道內的加熱煙槍(1)，以及依次連接設置在低溫箱(3)內的微通道氣液反應器(2)、氣液分離器(4)和干燥瓶(6)；

所述的微通道氣液反應器(2)包括螺旋反應部分，螺旋反應部分的輸入端并列設置氣體入口和液體入口，輸出端設置混合出口；

所述的加熱煙槍(1)輸入端插入煙道內，輸出端進入低溫箱(3)后與微通道氣液接觸反應器(2)氣體入口相連；所述的微通道氣液反應器(2)的混合出口與氣液分離器(4)入口相連；所述的氣液分離器(4)的液體出口通過液體循環泵(5)與微通道氣液接觸反應器(2)液體入口相連，氣液分離器(4)的氣體出口與干燥瓶(6)入口相連；所述的干燥瓶(6)出口依次設置有流量計(7)和抽氣泵(8)。

2.根據權利要求1所述的一種煙氣三氧化硫采樣設備，其特征在于，所述的微通道氣液反應器(2)的螺旋反應部分內徑小于2mm，螺旋的螺紋左旋或者右旋，牙高小于1mm，螺距小于3mm。

3.根據權利要求1所述的一種煙氣三氧化硫采樣設備，其特征在于，所述的螺旋反應部分的輸入端并列設置的氣體入口和液體入口，呈T型或Y型結構。

4.根據權利要求1所述的一種煙氣三氧化硫采樣設備，其特征在于，所述的微通道氣液反應器(2)采用玻璃纖維、PPSF或PETG材料通過3D打印加工制成。

5.根據權利要求1或4所述的一種煙氣三氧化硫采樣設備，其特征在于，所述的氣液分離器(4)的液體出口與微通道氣液接觸反應器(2)液體入口之間還設置有單向閥(9)。

6.根據權利要求1所述的一種煙氣三氧化硫采樣設備，其特征在于，所述的干燥瓶(6)中填充包括變色硅膠或氯化鈣的干燥劑。

7.一種煙氣三氧化硫采樣方法，基于權利要求1-6任意一項所述設備，其特征在于，包括如下步驟，

步驟1，開啟抽氣泵(8)采樣，煙氣經由高溫加熱煙槍(1)加熱后，將煙氣中的SO₃或硫酸轉化為硫酸蒸汽后，經過尾部高溫過濾掉灰塵，進入低溫箱(3)后在微通道氣液反應器(2)中被吸收液吸收轉化為硫酸根離子，并形成氣液混合物；

步驟2，氣液混合物進入氣液分離器(4)后被分離開，凈煙氣通過干燥器(6)后經由流量計(7)得到累計煙氣量，液體通過液體循環泵(5)重新進入微通道氣液反應器(2)中繼續富集硫酸根離子；

步驟3，待采樣結束后，通過氯冉酸鋇法、鉻酸鋇法或離子色譜法檢測吸收液中的硫酸根離子，根據吸收液量以及累計煙氣量，計算得到煙氣中的SO₃濃度。

8.根據權利要求7所述的一種煙氣三氧化硫采樣方法，其特征在于，步驟1中，所述吸收液采用80％的異丙醇水溶液，吸收液循環液量小于3mL/min。

9.根據權利要求7所述的一種煙氣三氧化硫采樣方法，其特征在于，步驟1中，所述的加熱煙槍(1)的加熱溫度大于250℃。