CN102393324A - 一种磁机械式氧分析仪样品预处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种磁机械式氧分析仪样品预处理系统，包括水洗罐和废液排放管线，所述水洗罐具有与样气管路和洗涤水管路相连接的进液管和供洗涤后的废液排放的排液管，排液管通过U形管连接废液排放管线，该废液排放管线连接密闭的废液收集系统；其特征在于所述的排液管有两个出口，一个是排液口，一个是排气口；其中，所述的排液口连接所述的废液排放管线，所述的废液排放管线和所述的废液收集系统之间设有气液分离罐，该气液分离罐的安装标高低于氧分析仪的安装标高，所述气液分离罐的气体出口通过气体管路连通大气，气液分离罐的液体出口连接废液收集系统；所述的排气口通过排气管连接所述的气体管路。本发明所提供的样品预处理系统能保证氧分析仪的分析单元稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种分析设备，具体指一种磁机械式氧分析仪样品预处理系统。
背景技术
在一些大型的化工装置中，通常需要设置氧分析仪来在线分析反应系统中的氧含量，从而控制反应的平稳进行。例如丙烯腈装置中，使用氧分析仪检测反应器出口反应气的尾氧含量，对提高丙烯腈产品收率，保证装置的安全生产有着重要意义。
磁机械式氧分析仪是一种精密的仪器设备，价格昂贵，包括样品气预处理装置每台价值近百万人民币，并且订货时间长，需要半年到一年时间。进入氧分析仪进行检测的样品必须是干净的样品气。以丙烯腈装置为例，根据磁机械式氧分析仪的要求测量室严禁水、有机杂质等有害组份侵入和丙烯腈反应气的组成及物化特性，要求从工艺管道中直接采集的含粗丙烯腈等聚合物的被测反应气，必须经过氧分析仪样品气预处理系统进行水洗、分离、降温、除水、过滤、干燥、减压、稳流等环节处理后才能符合分析检测条件。
现有氧分析仪样品气预处理系统的工作流程为：从工艺管道中采样的反应气，经与脱盐水充分混合汇合，将反应气中的聚合物、尘粒等有害组份溶于水，然后进入水洗罐1水洗并分离。分离出有害物质后的湿饱和样气从水洗罐上方排出，经再次气液分离后进入旋风分离器进行冷却和凝结过滤，深度除去样气中的水分，并将样气露点温度降至10℃以下；干净干燥的样气经稳压、稳流后送入氧分析仪的分析检测单元，氧分析仪将分析得到的氧浓度值转变为4-20mADC的电流信号传送至DCS系统进行装置的安全生产控制。分析后的样品气放空。放空的废气含氢氰酸等极度危害气体，直接放空，会造成严重的环境污染和人身危害。
反应气中的聚合物以及灰尘等大颗粒的脏物在重力作用下和废脱盐水一起从水洗罐的溢流口排出至废液排放系统。现有的氧分析仪样品气预处理系统在第一气液分离水洗罐的溢流口与废液排放系统之间设有U形管来保证第一水洗罐内的气液分离空间，但是由于受到氧分析仪成套设备体积的限制，该U形管的高度难以保证水洗罐内足够的气液分离空间，造成气体带液、液体带气现象；另外，U形管与废液排放系统之间会产生虹吸现象，阻碍废液顺畅、快速排出，会产生废液逆流进入氧分析仪内，导致磁机械式氧分析仪的分析单元报废，造成经济损失。
根据现有磁机械式氧分析仪的原理，经过样品气预处理系统水洗后产生的废液必须常压排放，而废液含有毒有害介质，不允许直接排入敞开的地沟，必须引至密闭的工艺废液排放系统(简称PS系统)。但实际上PS系统会产生压力波动，由于废液排放系统中压力波动所产生的背压会影响测量精度乃至致使测量室进水损坏仪器，这也是氧分析仪所不允许的。因此氧分析仪水洗后产生的废液必须常压排放。
现有的废液排放和废气体放空系统都不能满足国家关于对安全、健康、环保的标准。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能保证氧分析仪的分析单元稳定运行的磁机械式氧分析仪样品预处理系统。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种能保证氧分析仪的分析单元稳定运行且满足环保要求的磁机械式氧分析仪样品预处理系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该磁机械式氧分析仪样品预处理系统，包括水洗罐和废液排放管线，所述水洗罐具有与样气管路和洗涤水管路相连接的进液管和供洗涤后的废液排放的排液管，排液管通过U形管连接废液排放管线，该废液排放管线连接密闭的废液收集系统；其特征在于所述的排液管有两个出口，一个是排液口，一个是排气口；其中，所述的排液口连接所述的废液排放管线，所述的废液排放管线和所述的废液收集系统之间设有气液分离罐，该气液分离罐的安装标高低于氧分析仪的安装标高，所述气液分离罐的气体出口通过气体管路连通大气，气液分离罐的液体出口连接废液收集系统；所述的排气口通过排气管连接所述的气体管路。
所述气液分离罐的液体出口与所述的废液收集系统之间还设有用于显示废水液面的视窗，所述视窗与所述气液分离罐之间的管路上设有第一阀门，所述视窗与所述废液收集系统之间的管路上设有第二阀门。借助视窗中所显示的液面位置可以方便的观察到废液排放管线以及与之相连通的密闭的工艺PS系统的压力波动情况，通过调节第一阀门和第二阀门可改变视窗内的液面高度，从而将视窗内的液面恒定在设定的高度位置，从而稳定废液排放管线上的压力，避免废液收集系统压力波动对测量精度的影响。
作为改进，所述第一阀门和所述视窗之间还设有用于观察气体管路和废液排放管线中压力的压力表。通过压力表可以方便地读出排气管路和排液管路上的压力值，从而及时了解系统压力波动的情况和排气、排液系统是否产生背压。较好的，所述的压力表和视窗之间还设有方便检修的第三阀门。
上述各方案中，所述排液管的管径可以大于所述进液管的管径。该设计能够进一步确保洗涤废水及时排出水洗罐，保证水洗过程中洗涤水新鲜，从而确保水洗效果。
为了保护环境，所述气体管路的出口可以连接催化焚烧装置。
现有的氧分析仪，因为废液排放不畅，常常导致废液逆流进入氧分析仪的分析单元，报废氧分析仪。用户不得不重新购置被损坏的仪器，而氧分析仪的价格约45万元人民币左右，同时还致使生产装置被迫停车，而因停车带来的生产经济损失更是不可估量。
与现有技术相比，本发明通过排气管的设计，有效破环了废液排放过程中产生的虹吸现象，保证了水洗罐内的气液分离空间，恒定了水洗罐内的液面，避免废水进入到氧分析仪的分析装置，保证了分析的顺利进行，延长了氧分析仪的使用寿命；而催化焚烧系统的设计能够将氢氰酸等有毒有害废气净化，有效率达98％，避免了环境污染和人身危害，则使得废气的排放更环保。
附图说明
图1为本发明实施例的原理图；
图2为本发明实施例的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1和图2所示，该磁机械式氧分析仪样品预处理系统包括：
水洗罐1，具有进液管11和排液管12。其中，进液管11连接氧分析仪预处理系统的样气管路和洗涤水管路；本实施例中的排液管12呈倒“T”字形，其入口连接水洗罐1的溢流口，其两个出口分别连接下述的废液排放管线2和排气管3。排液管12的管径大于进液管11的管径。
废液排放管线2，连接在排液管12下方的端口上，用于排放水洗后的废液，靠近排液管12的位置设有一段“U”形管21，废液排放管线2的尾端连接下述气液分离罐4的入口。
气液分离罐4，水洗罐所排放废液进行气液分离的场所，其安装标高低于氧分析仪的安装标高。气液分离罐顶部的气体出口连接气体管路；气液分离罐下端的液体出口通过管路连接废液收集系统。
第一阀门5和第二压力阀门6，依次设置在气液分离罐4与废液收集系统之间的管路上。
视窗7，设置在第一阀门5和第二阀门6之间。通过其内液面高度的变化可以方便的得知废液排放管路和废液收集系统中的压力波动情况。
压力表9，设置在第一阀门5和视窗7之间的侧线管路上，用于观察气体排放管路和废液排放管路上的背压。
第三阀门8，设置在侧线管路上，该阀门通常情况下是常开状态，主要是方便检修时使用。
排气管3，其一个端口连接在排液管12上方的端口上，用于破环水洗罐和“U”形管内的虹吸，排气管的另一个端口连接下述的催化焚烧装置。
催化焚烧装置10，用于处理排气管3和气液分离罐送来的废气，以保证放空气体符合环保的要求。
该氧分析仪的工作原理如下：
从生产管线收集来的样品气和脱盐水在喷射器内喷射水洗后，经进液管11进入水洗罐1，在水洗罐1内由脱盐水和脏污构成的废液在重力作用下沉降，脱污的样气上升经一系列处理后进入氧分析仪的分析单元。
当废液积累到一定量到达水洗罐的溢流口位置时，废液从溢流口溢出，依次经“U”形管进入废液排放管线2、气液分离罐4，在气液分离罐4内进行气液分离。
气液分离罐顶部排出的废气与排气管3送过来的废气并流后送入催化焚烧装置10处理。由于催化焚烧装置与大气连通，因此，通过排气管3能够破坏排液虹吸，释放气塞，使向下排放的废液通畅快捷。
气液分离罐4分离出的液体部分从气液分离罐下端的液体出口排出，依次流经第一阀门、视窗和第二阀门进入废液收集系统。通过视窗操作工可方便的观察到管路中的压力情况。当视窗内液位高时，将第二阀门开大以降低液面；液位低时，可适当关小第二阀门的开启度，以维持视窗内恒定的液面高度，从而稳定水洗后出口样气的压力和流量。
关闭第一阀门，打开第二阀门，可以了解PS系统压力波动的情况；关闭第二阀门，打开第一阀门，可得知排气系统的压力，观察是否有背压产生。
Claims (6)
1.一种磁机械式氧分析仪样品预处理系统，包括水洗罐和废液排放管线，所述水洗罐具有与样气管路和洗涤水管路相连接的进液管和供洗涤后的废液排放的排液管，排液管通过U形管连接废液排放管线，该废液排放管线连接密闭的废液收集系统；其特征在于所述的排液管有两个出口，一个是排液口，一个是排气口；其中，所述的排液口连接所述的废液排放管线，所述的废液排放管线和所述的废液收集系统之间设有气液分离罐，该气液分离罐的安装标高低于氧分析仪的安装标高，所述气液分离罐的气体出口通过气体管路连通大气，气液分离罐的液体出口连接废液收集系统；所述的排气口通过排气管连接所述的气体管路。
2.根据权利要求1所述的磁机械式氧分析仪样品预处理系统，其特征在于所述气液分离罐的液体出口与所述的废液收集系统之间还设有用于显示废水液面的视窗，所述视窗与所述气液分离罐之间的管路上设有第一阀门，所述视窗与所述废液收集系统之间的管路上设有第二阀门。
3.根据权利要求2所述的磁机械式氧分析仪样品预处理系统，其特征在于所述第一阀门和所述视窗之间还设有用于观察气体管路和废液排放管线中压力的压力表。
4.根据权利要求3所述的磁机械式氧分析仪样品预处理系统，其特征在于所述的压力表和视窗之间还设有方便检修的第三阀门。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的磁机械式氧分析仪样品预处理系统，其特征在于所述排液管的管径大于所述进液管的管径。
6.根据权利要求5所述的磁机械式氧分析仪样品预处理系统，其特征在于所述气体管路的出口连接催化焚烧装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100728 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 22, No. Applicant after: Sinopec Corp. Applicant after: SINOPEC Ningbo Engineering Company Limited Applicant after: SINOPEC Ningbo Technology Research Institute Co., Ltd. Address before: 100728 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 22, No. Applicant before: Sinopec Corp. Applicant before: Sinopec Ningbo Engineering Co., Ltd. Applicant before: Sinopec Ningbo Institute of Technology |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |