专利名称：硫磺制酸转化器二氧化硫测量取样方法
技术领域：
本发明属于化工分析设备技术领域，具体涉及一种应用于硫磺制酸转化器二氧化硫测量取样方法。
背景技术：
基于热导原理的TC型二氧化硫分析仪，在硫铁矿及冶炼烟气制酸系统中，检测进转化器二氧化硫浓度，其效果及使用寿命均较为理想，且价格较基于光学原理的仪表便宜很多，以往国内大多数硫酸企业都采用此类仪表。然而，此仪表在硫磺制酸系统中却很少能长期稳定运行，所表现出的故障多为气体采样管路腐蚀、堵塞，仪表检测部件损坏。这主要是硫磺制酸工艺气体中三氧化硫及酸雾含量偏高造成的。因为在配有净化及干燥设备的硫铁矿及冶炼烟气制酸系统中，进转化器的气体，在仅有一级电除雾器的情况下，酸雾含量通常都可小于O. 03 g / m。而在硫磺制酸系统中，则往往大于3 g / m，有的厂家甚至更高; 再者，TC型二氧化硫分析仪要求进表样气的温度不高于60°C，所以工艺样气冷却后，会形成高浓度的酸雾并沉积，进而腐蚀仪表气体采样管路及检测部件。
发明内容
本发明的目的就是提出一种用于硫磺制酸转化器二氧化硫测量的取样方法。通过本发明的取样纷纷，可以使样气能达到电化学分析仪或其它分析仪的技术要求I、含水量小于露点；2、含尘量小于10mg/m3; 3、SO2含量小于O. 2%。本发明的方法是引入稀释采样系统对硫磺制酸工艺气体进行比例稀释，以便将高浓度工艺气稀释为低浓度样气，使用低量程分析仪器进行在线测量。同时有效地等比例稀释工艺气体中的三氧化硫及酸雾，从而解决了二氧化硫分析仪在硫磺制酸工艺条件下运行所存在的问题，保证了二氧化硫分析仪长期稳定运行。本发明的主要技术方案硫磺制酸转化器二氧化硫测量取样方法，其特征是包括与分析仪连接的空气喷射抽气泵和两个毛细截流小孔；空气喷射抽气泵在压缩空气作用下，在空气喷射泵的负压入口产生一个相对稳定的负压，使通过两个毛细截留小孔的工艺样气和稀释空气按比例混合，进入分析仪，出分析仪的样气和空气喷射抽气泵的动力压缩空气一起排出。—般地，本发明方法是在工艺样气和稀释空气的管路中各设一个毛细截流小孔， 以调节截工艺样气和稀释空气的不同流量，使工艺样气和稀释空气流量之比达到一个稳定值，以实现设计要求的稀释比。为了实现工艺样气和稀释空气流量的稳定，此处要求空气喷射抽气泵产生的负压达一 O. 65kg/cm2以下，以保证截流小孔二边的压差达到一定值，使流过截流小孔流量不受工艺气压和其它因素的影响。因为当截流小孔二边的差压达一定值以上时，流过截流小孔的流速将达到一个上限值，截流小孔二边的差压的变化对流速的影响将很小。工艺样气和稀释空气按比例混合后降低样气浓度，同时降低样气中SO3的浓度使其达到露点以下，防止其对仪器和管路产生腐蚀。工艺样气的稀释比决定二个因素。一、被测气体浓度要稀释至分析仪的测量范围内。一般工艺被测点SO2浓度最大值在15%左右，而分析仪的测量范围为O — 2000ppm。故其稀释比应为15%/2000ppm=75倍左右。二、要保证稀释后进分析仪的样气中SO3浓度从采样点到分析仪的输送及测量过程中不发生结露。必须保证稀释后SO3浓度低于O. 03 g / m。若在工艺样气中SO3含量为 TS，为了保证不发生结露，必须保证的稀释比大于TS/0. 03。例如工艺样气中SO3含量为3 g / m，则稀释比需大于100。然后取以上二者中较大者作为仪器所要求的稀释比。以此稀释比来调整工艺样气和稀释空气的管路中的毛细截流小孔的直径，使二者气体流量比满足稀释比的要求。一般地稀释空气的毛细截流小孔与工艺样气的毛细截流小孔的直径之比为6. 7—10倍之间。空气喷射抽气泵用的动力压缩空气采用干燥、无油、清洁的仪表风。针对无仪表风的工艺现场，可配备移动式撬装压缩空气源系统，由移动式空压机、吸附式空气干燥器、前后置过滤器等组成，为稀释系统提供净化的压缩空气气源。
附图为本发明实施例取样方法流程示意图。图中，图中，I一空气喷射抽气泵；2—分析仪；3、4一毛细截留小孔；5—气泵或压缩空气；6、9一空气；7—负压入口 ；8—工艺样气。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。实施例一本实施例硫磺制酸转化器二氧化硫测量取样方法，如附图I所示，主要包括一个不锈钢制作的空气喷射抽气泵I、二个玻璃制作的毛细截流小孔3、4、一台电化学分析仪2，及一个用于组装以上部件的喷塑钢制的箱体。空气喷射抽气泵I的动力空气为工厂的仪表风，通过喷塑钢制的箱体上的接嘴直接引到空气喷射抽气泵上，空气喷射抽气泵的出口直接排向大气。被分析的工艺样气8为进入转化器含三氧化硫的二氧化硫气体，其二氧化硫浓度在7 — 15%，三氧化硫在O. I - 1%之间。被分析的气体为正压气体，压力在30Kpa左右。稀释空气为大气，常压。分析仪米用电化学分析仪，其测量量程为O — 2000ppm。毛细截流小孔为玻璃制作，其孔径控制在其稀释比应为15%/2000ppm=75倍左右。 要保证稀释后进分析仪的样气中SO3浓度从采样点到分析仪的输送及测量过程中不发生结露。必须保证稀释后SO3浓度低于O. 03 g / m。若在工艺样气中SO3含量为TS，为了保证不发生结露，必须保证的稀释比大于TS/0. 03。例如工艺样气中SO3含量为3 g / m，则稀释比需大于100。最终取稀释比为100。为此选择稀释空气毛细截流小孔与样气毛细截流小孔的直径之比为IOO"2 = 10倍的关系。实施例二 本实施例主要在高砷二段焙烧装置中，焙烧炉出口的气体取样分析，主要包括一个不锈钢制作的空气喷射抽气泵、二个玻璃制作的毛细截流小孔、一台电化学分析仪，及一个用于组装以上部件的喷塑钢制的箱体。被分析的气体为焙烧炉出口的气体，其二氧化硫浓度在7 - 9%，三氧化硫在O. I -
O.3%之间。被分析的气体压力在一 IKpa左右。气体还含有饱和水蒸气和少量的尘。分析仪米用电化学分析仪，其测量量程为O — 2000ppm。毛细截流小孔为玻璃制作，其孔径控制在故其稀释比应为9%/2000ppm=45倍左右。同样要保证稀释后进分析仪的样气中SO3浓度从采样点到分析仪的输送及测量过程中不发生结露。必须保证稀释后SO3浓度低于O. 03 g / m。以工艺样气中S03含量为O. 3% 计算，则稀释比需大于10。其它水蒸气和尘可以不作特别要求。最终取稀释比为45。为此需要选择稀释空气毛细截流小孔与样气毛细截流小孔的直径之比为451/2 = 6. 7倍。
权利要求
1.硫磺制酸转化器二氧化硫测量取样方法，其特征是包括与分析仪连接的空气喷射抽气泵和两个毛细截流小孔；空气喷射抽气泵在压缩空气作用下，在空气喷射泵的负压入口产生一个相对稳定的负压，使通过两个毛细截留小孔的工艺样气和稀释空气按比例混合， 进入分析仪，出分析仪的样气和空气喷射抽气泵的动力压缩空气一起排出。
2.如权利要求I所述的取样方法，其特征在于空气喷射抽气泵产生的负压为一O.65kg/cm2 以下。
3.如权利要求I所述的取样方法，其特征在于稀释空气的毛细截流小孔与工艺样气的毛细截流小孔的直径之比为6. 7—10倍之间。
全文摘要
本发明属于化工分析设备技术领域，涉及应用于硫磺制酸转化器二氧化硫测量取样方法。主要包括与分析仪连接的空气喷射抽气泵和两个毛细截流小孔；空气喷射抽气泵在压缩空气作用下，在空气喷射泵的负压入口产生一个相对稳定的负压，使通过两个毛细截留小孔的工艺样气和稀释空气按比例混合，进入分析仪，出分析仪的样气和空气喷射抽气泵的动力压缩空气一起排出。本发明方法可以解决硫磺制酸或其它分析仪取样气体的净化问题,使电化学分析仪或其它分析仪在恶劣的工艺条件下能正常工作。
文档编号G01N1/38GK102589939SQ20121007023
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者陈怡 申请人:中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院