專利名稱：一種在線測量過程氣水含量分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量氣體中水含量的分析儀，更確切地說是涉及一種測量濕法制備硫酸過程氣水含量的分析儀。
背景技術：
目前，工業(yè)上制備硫酸大都采用傳統(tǒng)的干法制備工藝，以硫鐵礦或硫磺為原料，在催化劑作用下經(jīng)氧化、水吸收制得工業(yè)硫酸。此工藝工程中由于催化劑遇水會失活，所以在工藝過程中必須嚴格控制過程氣中的水含量，因此過程氣中水含量很低，其測量方法通常采用五氧化二磷高效吸水劑，由吸水劑增加的重量和樣品氣量計算出過程氣中水含量。而在濕法制備硫酸的方法中，采用煉廠含硫酸性氣體為原料，過程氣中的水含量對硫酸的質(zhì)量和硫的回收率有至關重要的影響，如果要保證硫酸濃度高于98％，而且外排尾氣中硫氧化物含量符合環(huán)保要求，工藝要求過程氣中的水含量至少要高于硫化物含量2個百分點。顯然，濕法制備硫酸過程氣中水含量太高，如果采用傳統(tǒng)測量方法測量過程氣中的水含量，由于水的冷凝會帶來較大的分析誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對背景技術中的缺點和存在的問題加以改進，提供了一種分析誤差小、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)校方便的在線測量濕法制硫酸過程氣水含量的分析儀。
本實用新型采用以下技術方案，主要包括采樣管、冷卻管、制冷裝置、接收管、干燥管、真空泵和流量計；其特點是采樣管一端與冷卻管一端連接，另一端與裝置采樣口連接采樣管與冷卻管之間設有一個三通閥；接收管一端與冷卻管連接，另一端與干燥管連接，真空泵一端連接干燥管，另一端連接流量計；冷卻管和接收管至于制冷裝置中；干燥管內(nèi)裝有干燥劑；本實用新型分析儀測量硫酸過程氣中的水含量，所測數(shù)據(jù)準確，測量誤差小，完全可以滿足生產(chǎn)控制要求。


圖1是本實用新型的分析儀結(jié)構(gòu)原理示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明如圖1所示，1是采樣管，2是冷卻管，3是接收管，4是干燥管，5是真空泵，6是流量計，7是三通閥，8是制冷裝置。
由圖1可知，本實用新型主要包括采樣管1、冷卻管2、制冷裝置8、接收管3、干燥管4、真空泵5和流量計6，其特點是采樣管1一端與冷卻管2一端連接，另一端與裝置采樣口連接，采樣管1與冷卻管2之間設有一個三通閥7，接收管3一端與冷卻管2連接，另一端與干燥管4連接，真空泵5一端連接干燥管4，另一端連接流量計6，冷卻管2和接收管3至于制冷裝置8中，干燥管4內(nèi)裝有干燥劑。
螺旋狀的冷卻管2和接收管3器浸入制冷裝置8中，并保持冰水浴浸沒冷卻管2和接收管四分之三。螺旋狀冷卻管2一端與采樣管1連接，兩者之間設有三通閥7，另一端與接收管3連接。裝有變色硅膠的干燥管4一端連接接收管3，另一端連接真空泵5；真空泵5出氣口連接一個流量計7。
本實用新型的在線濕法制硫酸過程氣水含量分析儀完成監(jiān)測任務的原理和方法
根據(jù)物理化學原理，在一定溫度下氣體中水汽分壓超過該溫度的飽和蒸汽壓時，水便會冷凝下來。0℃時水的蒸汽壓是0.6Mpa，氣體中殘余水分可以用干燥劑吸收。為此，將過程氣冷卻到0℃，用接收管收集冷凝水，氣體中殘余水用干燥劑吸收，通過測量冷凝水的量和干燥劑吸收的水量及氣體體積，計算出過程中水含量。
根據(jù)上述原理，具體實現(xiàn)方法是a、將制冷裝置溫度降低到0℃，b、打開三通閥，過程氣通過采樣管進入系統(tǒng)內(nèi)，調(diào)節(jié)三通閥控制氣體流速，保持一段時間并紀錄氣體總量；c、關閉三通閥，將冷卻管、接收管、采樣管中水收集到同一量筒中，讀出體積，同時取下干燥管，測量吸水后干燥管重量；d、計算水含量值。
上述過程結(jié)束后，再次打開三通閥，從而實現(xiàn)下一個周期的過程循環(huán)。如此周而復始地重復上述工作過程，就可使用本分析議周期地檢測濕法制硫酸中過程氣中水含量值。
采用該發(fā)明的分析儀測量硫酸過程氣中的水含量，所測數(shù)據(jù)準確，測量誤差小，滿足了生產(chǎn)控制要求。
具體的操作過程打開三通閥7，過程氣進入系統(tǒng)，調(diào)節(jié)氣體流量為1～2ml，當氣體總量達到300～500ml時，關閉三通閥7，卸下冷卻管2、采樣管1和接收管3、干燥管4，用量筒測量冷卻管2、采樣管1和接收管3中液體水體積分別為V1、V2、V3，用天平分別稱量干燥管吸收前重量W0和含水干燥管重量W1。根據(jù)測量結(jié)果利用公式(I)計算過程氣中水含量值。 其中V＝V1+V2+V3K＝(P0-Pt)*273/P0*(273+t)上述式子中V——冷凝水體積的總數(shù)值，單位為毫升；V0——取樣體積，單位為毫升；d——流量計校正系數(shù)；K——根據(jù)溫度t和大氣壓計算出的相應氣體體積換算系數(shù)；P0——標準大氣壓，單位為kPa；Pt——試驗溫度下的飽和蒸汽壓，單位為kPa；t——試驗溫度，單位為℃。
權(quán)利要求1.一種在線測量過程氣水含量分析儀，主要包括采樣管(1)、冷卻管(2)、制冷裝置(8)、接收管(3)、干燥管(4)、真空泵(5)和流量計(6)，其特征在于采樣管(1)一端與冷卻管(2)一端連接，另一端與裝置采樣口連接，采樣管(1)與冷卻管(2)之間設有一個三通閥(7)，接收管(3)一端與冷卻管(2)連接，另一端與干燥管(4)連接，真空泵(5)一端連接干燥管(4)，另一端連接流量計(6)，冷卻管(2)和接收管(3)至于制冷裝置(8)中，干燥管(4)內(nèi)裝有干燥劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測量過程氣水含量分析儀，其特征是所述制冷裝置(8)是指冰水浴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線測量過程氣水含量分析儀，其特征是所述冰水浴浸沒冷卻管(2)和接收管(3)四分之三。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的在線測量過程氣水含量分析儀，其特征是所述冷卻管(2)繞成螺旋形狀。
專利摘要本實用新型涉及一種在線測量濕法制備硫酸過程氣水含量分析儀，主要包括采樣管、冷卻管、制冷裝置、接收管、干燥管、真空泵和流量計；主要特點是采樣管一端與冷卻管一端連接，另一端與裝置采樣口連接采樣管與冷卻管之間設有一個三通閥；接收管一端與冷卻管連接，另一端與干燥管連接，真空泵一端連接干燥管，另一端連接流量計；冷卻管和接收管至于制冷裝置中；干燥管內(nèi)裝有干燥劑。本實用新型分析儀測量硫酸過程氣中的水含量，所測數(shù)據(jù)準確，測量誤差小，完全可以滿足生產(chǎn)控制要求。
文檔編號G01N5/02GK2581977SQ02252149
公開日2003年10月22日 申請日期2002年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月24日
發(fā)明者鄧同慶, 曹立群, 鄒瑩 申請人:中國石化集團長嶺煉油化工有限責任公司