УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАПЫЛЕННЫХ ГАЗОВ Российский патент 1994 года по МПК G01N1/22 

Изобретение относится к устройствам для отбора проб высокотемпературных запыленных газов и может быть использовано в химической, металлургической, нефтехимической, газоперерабатывающей и строительной отраслях промышленности, для отбора проб на автоматические газоанализаторы, в частности, для промышленной хроматографии.

Известно устройство для отбора проб газов, содержащее корпус с заборной трубкой, на входе в которую установлен металлокерамический фильтр, второй фильтр тонкой очистки, магистраль подачи очищенных газов в анализатор, имеющую клапан для противоточной подачи сжатого воздуха для очистки фильтров.

Недостатком данного устройства является то, что оно не может быть использовано для отбор проб газов, содержащих пары элементарной серы и воды из-за конденсации паров элементарной серы и, вследствие этого, забивания газового тракта.

Наиболее близким предлагаемому по технической сущности является устройство для отбора проб высокотемпературных запыленных газов, содержащее корпус с расположенной в нем заборной трубкой, ловушку с сетчатым фильтром, холодильник и связанный патрубками с ловушкой и холодильником гидрозатвор.

Это устройство позволяет отобрать пробу газов, содержащих конденсирующиеся компоненты и с низкой запыленностью.

Недостатком известного устройства является быстрое забивание заборной трубки, что нарушает транспортировку газовой пробы к анализатору и, в результате, делает невозможным его использование для высокозапыленных газов и содержащих возгоны металлов.

Задачей изобретения является обеспечение отбора проб газов, содержащих возгоны металлов и конденсирующиеся компоненты, например пары элементарной серы и воды.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для отбора проб высокотемпературных запыленных газов, содержащем корпус с расположенной в нем заборной трубкой, ловушку с сетчатым фильтром, холодильник и связанный патрубками с ловушкой и холодильником гидрозатвор, согласно изобретению, ловушка и холодильник снабжены индивидуальными клапанами для соединения их с патрубками гидрозатвора.

Кроме того, устройство снабжено установленным на наружной поверхности корпуса в месте входа газа в заборную трубку керамическим фильтром.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показано устройство в общем виде.

Устройство содержит корпус 1 с расположенной в нем заборной трубкой 2, втулку 3. На наружной поверхности корпуса 1, в месте входа газа в заборную трубку 2, установлен керамический фильтр 4.

Устройство содержит патрубки 5 и 6 для входа и выхода пара, соответственно, ловушку 7 с сетчатым фильтром 8 и крышкой 9 и холодильник 10. Устройство имеет связанный патрубком 11 с ловушкой 7 и патрубком 12 с холодильником 10 гидрозатвор, выполненный в виде мерных емкостей 13 и 14. Ловушка 7 и холодильник 10 снабжены индивидуальными клапанами 15 и 16, соответственно для соединения их с патрубками 11 и 12 гидрозатвора. Патрубки 11 и 12 предназначены для отвода конденсата из ловушки и холодильника.

Устройство работает следующим образом.

Устройство частично вводится в зону печи с температурой 1200-1350^оС концом корпуса 1, на наружной поверхности которого со стороны входа газа в заборную трубку 2 установлен керамический фильтр 4. При этом, отбираемая газовая проба, содержащая возгоны металлов, пыль, пары элементатной серы и воды фильтруется через керамический фильтр, установленный на наружной поверхности корпуса в месте входа газа в заборную трубку 2. Возгоны металлов и пыль осаждаются на фильтре 4, а проба газа с оставшимися в ней парами серы и воды поступает в заборную трубку 2 и далее в ловушку 7 с сетчатым фильтром 8, где за счет понижения температуры пробы газа и контакта с поверхностью сетчатого фильтра 8 происходит конденсация элементатной серы и частично воды. Конденсат стекает в виде эмульсии через патрубок 11 при открытом клапане 15 ловушки 7 в мерную емкость 13 гидрозатвора, а несконденсированные пары воды поступают в холодильник 10 при открытом клапане 16, где они полностью конденсируются, и вода стекает через патрубок 12 в мерную емкость 14 гидрозатвора.

После этого проба очищенного, практически сухого газа подается на газовый анализатор. По мере забивания керамического фильтра 4 периодически с частотой, зависящей от содержания возгонов металлов и пыли в пробе газов осуществляется очистка керамического фильтра обратной продувкой сжатым воздухом. При этом индивидуальные клапаны 15 и 16 автоматически перекрывают конденсатоотводящие патрубки 11 и 12 гидрозатвора.

По окончании цикла продувки и отключения сжатого воздуха клапаны 15 и 16 открывают гидрозатвор, и газовая проба снова поступает на анализатор.

Через заданный интервал времени замеряется количество конденсата и определяется содержание серы в нем.

По этим параметрам корректируют состав газовой фазы.

Таким образом, снабжение ловушки и холодильника индивидуальными клапанами обеспечивает регенерацию керамического фильтра сжатым воздухом и тем самым позволяет отобрать пробу высокозапыленных газов, содержащих возгоны металлов с одновременным присутствием в них паров элементарной серы и воды.

П р и м е р. Из шлаковозгоночной печи при температуре 1300^оС отбиралась проба газов объемом 0,6 м³/ч, которая содержала, г/м³: 600-800 возгоны металлов (в основном, олова и свинца); 100-200 пыли, 100-200 пары элементарной серы и 50-150 пары воды. Проба газов отбиралась устройством, габариты которого следующие, мм: Длина корпуса 2000 Диаметр корпуса 100 Длина заборной трубки 2000 Диаметр заборной трубки 5 Длина ловушки 300 Диаметр ловушки 200 Длина конденсатоотво- дящего патрубка 2000 Диаметр конденсато- отводящего патрубка 10 Длина холодильника 200 Диаметр холодильника 100
Мерную емкость выполняли в виде цилиндра из стали с внутренним диаметром 120 мм и высотой 150 мм.

Керамический фильтр выполняли из дистенсилимонита с длиной 230 мм, шириной 115 мм, высотой 65 мм. Керамический фильтр очищали обратной продувкой сжатым воздухом каждые 8 ч, продолжительностью 60 с.

Сетчатый фильтр выполняли в виде стальной сетки с диаметром отверстий 2 мм.

Отобранную пробу газа подавали на промышленный хроматограф, где анализировали на О₂, N₂, CO, CO₂ и SO₂. (56) Авторское свидетельство СССР N 1430799, кл. G 01 N 1/22, 1988.

Авторское свидетельство СССР N 601596, кл. G 01 N 1/24, 1978.

Использование: для отбора проб высокотемпературных запыленных газов, содержащих возгоны металлов с одновременным содержанием в газах конденсирующихся компонентов, например паров элементарной серы и воды. Сущность изобретения: в устройстве для отбора проб высокотемпературных запыленных газов ловушка и холодильник снабжены индивидуальными клапанами для соединения их с патрубками гидрозатвора. Устройство снабжено также установленным на наружной поверхности корпуса в месте входа газа в заборную трубку керамическим фильтром. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАПЫЛЕННЫХ ГАЗОВ, содержащее корпус с расположенной в нем заборной трубкой, ловушку с сетчатым фильтром, холодильник и связанный патрубками с ловушкой и холодильником гидрозатвор, отличающееся тем, что ловушка и холодильник снабжены индивидуальными клапанами для соединения их с патрубками гидрозатвора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на наружной поверхности корпуса в месте входа газа в заборную трубку керамическим фильтром.