專利名稱：硫磺制酸轉(zhuǎn)化器二氧化硫測量取樣方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化工分析設備技術領域，具體涉及一種應用于硫磺制酸轉(zhuǎn)化器二氧化硫測量取樣方法。
背景技術：
基于熱導原理的TC型二氧化硫分析儀，在硫鐵礦及冶煉煙氣制酸系統(tǒng)中，檢測進轉(zhuǎn)化器二氧化硫濃度，其效果及使用壽命均較為理想，且價格較基于光學原理的儀表便宜很多，以往國內(nèi)大多數(shù)硫酸企業(yè)都采用此類儀表。然而，此儀表在硫磺制酸系統(tǒng)中卻很少能長期穩(wěn)定運行，所表現(xiàn)出的故障多為氣體采樣管路腐蝕、堵塞，儀表檢測部件損壞。這主要是硫磺制酸工藝氣體中三氧化硫及酸霧含量偏高造成的。因為在配有凈化及干燥設備的硫鐵礦及冶煉煙氣制酸系統(tǒng)中，進轉(zhuǎn)化器的氣體，在僅有一級電除霧器的情況下，酸霧含量通常都可小于O. 03 g / m。而在硫磺制酸系統(tǒng)中，則往往大于3 g / m，有的廠家甚至更高; 再者，TC型二氧化硫分析儀要求進表樣氣的溫度不高于60°C，所以工藝樣氣冷卻后，會形成高濃度的酸霧并沉積，進而腐蝕儀表氣體采樣管路及檢測部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提出一種用于硫磺制酸轉(zhuǎn)化器二氧化硫測量的取樣方法。通過本發(fā)明的取樣紛紛，可以使樣氣能達到電化學分析儀或其它分析儀的技術要求I、含水量小于露點；2、含塵量小于10mg/m3; 3、SO2含量小于O. 2%。本發(fā)明的方法是引入稀釋采樣系統(tǒng)對硫磺制酸工藝氣體進行比例稀釋，以便將高濃度工藝氣稀釋為低濃度樣氣，使用低量程分析儀器進行在線測量。同時有效地等比例稀釋工藝氣體中的三氧化硫及酸霧，從而解決了二氧化硫分析儀在硫磺制酸工藝條件下運行所存在的問題，保證了二氧化硫分析儀長期穩(wěn)定運行。本發(fā)明的主要技術方案硫磺制酸轉(zhuǎn)化器二氧化硫測量取樣方法，其特征是包括與分析儀連接的空氣噴射抽氣泵和兩個毛細截流小孔；空氣噴射抽氣泵在壓縮空氣作用下，在空氣噴射泵的負壓入口產(chǎn)生一個相對穩(wěn)定的負壓，使通過兩個毛細截留小孔的工藝樣氣和稀釋空氣按比例混合，進入分析儀，出分析儀的樣氣和空氣噴射抽氣泵的動力壓縮空氣一起排出?！愕?，本發(fā)明方法是在工藝樣氣和稀釋空氣的管路中各設一個毛細截流小孔， 以調(diào)節(jié)截工藝樣氣和稀釋空氣的不同流量，使工藝樣氣和稀釋空氣流量之比達到一個穩(wěn)定值，以實現(xiàn)設計要求的稀釋比。為了實現(xiàn)工藝樣氣和稀釋空氣流量的穩(wěn)定，此處要求空氣噴射抽氣泵產(chǎn)生的負壓達一 O. 65kg/cm2以下，以保證截流小孔二邊的壓差達到一定值，使流過截流小孔流量不受工藝氣壓和其它因素的影響。因為當截流小孔二邊的差壓達一定值以上時，流過截流小孔的流速將達到一個上限值，截流小孔二邊的差壓的變化對流速的影響將很小。工藝樣氣和稀釋空氣按比例混合后降低樣氣濃度，同時降低樣氣中SO3的濃度使其達到露點以下，防止其對儀器和管路產(chǎn)生腐蝕。工藝樣氣的稀釋比決定二個因素。一、被測氣體濃度要稀釋至分析儀的測量范圍內(nèi)。一般工藝被測點SO2濃度最大值在15%左右，而分析儀的測量范圍為O — 2000ppm。故其稀釋比應為15%/2000ppm=75倍左右。二、要保證稀釋后進分析儀的樣氣中SO3濃度從采樣點到分析儀的輸送及測量過程中不發(fā)生結(jié)露。必須保證稀釋后SO3濃度低于O. 03 g / m。若在工藝樣氣中SO3含量為 TS，為了保證不發(fā)生結(jié)露，必須保證的稀釋比大于TS/0. 03。例如工藝樣氣中SO3含量為3 g / m，則稀釋比需大于100。然后取以上二者中較大者作為儀器所要求的稀釋比。以此稀釋比來調(diào)整工藝樣氣和稀釋空氣的管路中的毛細截流小孔的直徑，使二者氣體流量比滿足稀釋比的要求。一般地稀釋空氣的毛細截流小孔與工藝樣氣的毛細截流小孔的直徑之比為6. 7—10倍之間?？諝鈬娚涑闅獗糜玫膭恿嚎s空氣采用干燥、無油、清潔的儀表風。針對無儀表風的工藝現(xiàn)場，可配備移動式撬裝壓縮空氣源系統(tǒng)，由移動式空壓機、吸附式空氣干燥器、前后置過濾器等組成，為稀釋系統(tǒng)提供凈化的壓縮空氣氣源。


附圖為本發(fā)明實施例取樣方法流程示意圖。圖中，圖中，I一空氣噴射抽氣泵；2—分析儀；3、4一毛細截留小孔；5—氣泵或壓縮空氣；6、9一空氣；7—負壓入口 ；8—工藝樣氣。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明加以詳細描述。實施例一本實施例硫磺制酸轉(zhuǎn)化器二氧化硫測量取樣方法，如附圖I所示，主要包括一個不銹鋼制作的空氣噴射抽氣泵I、二個玻璃制作的毛細截流小孔3、4、一臺電化學分析儀2，及一個用于組裝以上部件的噴塑鋼制的箱體?？諝鈬娚涑闅獗肐的動力空氣為工廠的儀表風，通過噴塑鋼制的箱體上的接嘴直接引到空氣噴射抽氣泵上，空氣噴射抽氣泵的出口直接排向大氣。被分析的工藝樣氣8為進入轉(zhuǎn)化器含三氧化硫的二氧化硫氣體，其二氧化硫濃度在7 — 15%，三氧化硫在O. I - 1%之間。被分析的氣體為正壓氣體，壓力在30Kpa左右。稀釋空氣為大氣，常壓。分析儀米用電化學分析儀，其測量量程為O — 2000ppm。毛細截流小孔為玻璃制作，其孔徑控制在其稀釋比應為15%/2000ppm=75倍左右。 要保證稀釋后進分析儀的樣氣中SO3濃度從采樣點到分析儀的輸送及測量過程中不發(fā)生結(jié)露。必須保證稀釋后SO3濃度低于O. 03 g / m。若在工藝樣氣中SO3含量為TS，為了保證不發(fā)生結(jié)露，必須保證的稀釋比大于TS/0. 03。例如工藝樣氣中SO3含量為3 g / m，則稀釋比需大于100。最終取稀釋比為100。為此選擇稀釋空氣毛細截流小孔與樣氣毛細截流小孔的直徑之比為IOO"2 = 10倍的關系。實施例二 本實施例主要在高砷二段焙燒裝置中，焙燒爐出口的氣體取樣分析，主要包括一個不銹鋼制作的空氣噴射抽氣泵、二個玻璃制作的毛細截流小孔、一臺電化學分析儀，及一個用于組裝以上部件的噴塑鋼制的箱體。被分析的氣體為焙燒爐出口的氣體，其二氧化硫濃度在7 - 9%，三氧化硫在O. I -
O.3%之間。被分析的氣體壓力在一 IKpa左右。氣體還含有飽和水蒸氣和少量的塵。分析儀米用電化學分析儀，其測量量程為O — 2000ppm。毛細截流小孔為玻璃制作，其孔徑控制在故其稀釋比應為9%/2000ppm=45倍左右。同樣要保證稀釋后進分析儀的樣氣中SO3濃度從采樣點到分析儀的輸送及測量過程中不發(fā)生結(jié)露。必須保證稀釋后SO3濃度低于O. 03 g / m。以工藝樣氣中S03含量為O. 3% 計算，則稀釋比需大于10。其它水蒸氣和塵可以不作特別要求。最終取稀釋比為45。為此需要選擇稀釋空氣毛細截流小孔與樣氣毛細截流小孔的直徑之比為451/2 = 6. 7倍。
權利要求
1.硫磺制酸轉(zhuǎn)化器二氧化硫測量取樣方法，其特征是包括與分析儀連接的空氣噴射抽氣泵和兩個毛細截流小孔；空氣噴射抽氣泵在壓縮空氣作用下，在空氣噴射泵的負壓入口產(chǎn)生一個相對穩(wěn)定的負壓，使通過兩個毛細截留小孔的工藝樣氣和稀釋空氣按比例混合， 進入分析儀，出分析儀的樣氣和空氣噴射抽氣泵的動力壓縮空氣一起排出。
2.如權利要求I所述的取樣方法，其特征在于空氣噴射抽氣泵產(chǎn)生的負壓為一O.65kg/cm2 以下。
3.如權利要求I所述的取樣方法，其特征在于稀釋空氣的毛細截流小孔與工藝樣氣的毛細截流小孔的直徑之比為6. 7—10倍之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工分析設備技術領域，涉及應用于硫磺制酸轉(zhuǎn)化器二氧化硫測量取樣方法。主要包括與分析儀連接的空氣噴射抽氣泵和兩個毛細截流小孔；空氣噴射抽氣泵在壓縮空氣作用下，在空氣噴射泵的負壓入口產(chǎn)生一個相對穩(wěn)定的負壓，使通過兩個毛細截留小孔的工藝樣氣和稀釋空氣按比例混合，進入分析儀，出分析儀的樣氣和空氣噴射抽氣泵的動力壓縮空氣一起排出。本發(fā)明方法可以解決硫磺制酸或其它分析儀取樣氣體的凈化問題,使電化學分析儀或其它分析儀在惡劣的工藝條件下能正常工作。
文檔編號G01N1/38GK102589939SQ20121007023
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者陳怡 申請人:中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院