專利名稱：定硫儀定容、閉路循環(huán)氣體分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量固體或液體可燃物質(zhì)含硫量之方法，具體涉及一種采用閉路循環(huán)方法抽取試樣以進行分析的裝置，主要用于煤炭、石油、化工、電力、科研、教學等行業(yè)或部門。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的定硫儀采用庫侖法測定試樣中的含硫量，試樣在反應(yīng)爐中燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫氣體通過與反應(yīng)爐內(nèi)腔相連的管路先進入過濾器內(nèi)過濾，然后在電解池中滴定，根據(jù)電生碘和電生溴所消耗的電量來測定試樣中硫的含量，測試過程中采用邊燃燒邊抽取氣體的方式，氣流量要求穩(wěn)定，由于測定過程中需連續(xù)抽取氣體，而氣體濃度的時間分布是很不均勻的，因此，在氣體濃度較低時，對傳感器測頭的敏感性要求高，難以進行精確的測定。這種方法對傳感器測頭及氣流穩(wěn)定性要求較高，否則會影響測量的精確性。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種對傳感器測頭及氣流穩(wěn)定性要求低，測定精確、可靠，且可適應(yīng)所有不同濃度含硫量氣體測定之定硫儀定容、閉路循環(huán)氣體分析裝置。
本實用新型的技術(shù)問題是通過下面的技術(shù)方案實現(xiàn)的。它包括反應(yīng)爐、電解池、過濾器和測控單元，其特征在于所述反應(yīng)爐爐膛內(nèi)腔外接一連通管，依序與兩個或兩個以上氣室、氣閥、過濾器、電解池、氣泵串接后進入反應(yīng)爐爐膛內(nèi)形成閉合回路；在后一氣室入口和氣泵出口端之間，接有一可由氣閥控制其通閉之旁通管，該氣室進、出端，還接有一旁通管，管路上設(shè)有兩氣閥，兩氣閥之間接有氣泵，該氣泵與反應(yīng)爐連通，同時通過氣閥與廢氣處理裝置連接；在反應(yīng)爐與氣室之間之連通管管路上，還設(shè)有恒溫冷卻箱。
本實用新型采用閉式回路可使試樣燃燒后的氣體充分得到循環(huán)，可保證其整個氣室和管路中氣體濃度均勻一致，提高了測試的精確性，同時降低了傳感器測頭的敏感性要求。在閉式回路中增加一分支回路可使未滴定之一部分含硫氣體經(jīng)循環(huán)后再滴定，進一步保證了測試的精確性，同時，可降低電解池測定電流，以測試含硫量較低的氣體，提高了測試儀的適應(yīng)性。另外，在反應(yīng)爐之出口端設(shè)置一恒溫冷卻箱，可使高溫反應(yīng)爐出來需測定的氣體溫度降低，這樣，可避免高溫氣體對測試元器件的影響，降低了測試元器件的品質(zhì)要求，延長了儀器使用壽命，生產(chǎn)成本也相應(yīng)降低。


圖1為本實用新型實施例一示意圖；圖2為本實用新型實施例二示意圖；圖3為本實用新型實施例三示意圖。
圖中1-反應(yīng)爐； 2-氣室；3-氣閥；4-氣閥； 5-氣閥；6-氣室；7-氣室； 8-氣閥；9-氣閥；10-過濾器；11-氣閥； 12-電解池；13-氣泵； 14-氣閥； 15-廢氣處理裝置；16-氣閥； 17-氣泵； 18-氣閥；19-測控單元； 20-恒溫冷卻箱； 21-連通管；22-旁通管；23-旁通管。
具體實施方式
本申請人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有庫侖法采用試樣邊燃燒邊抽取氣體的測定方法，由于氣體的流動是采用開式線路，因此，氣體的濃度會很不均勻，因而會引起測試的不穩(wěn)定。本實用新型通過使燃燒后的氣體在一封閉的回路中作循環(huán)流動，然后通過設(shè)置控制閥控制回路中氣體的走向，可解決測試時氣體濃度不均勻的問題，測定時僅抽取較少容量的氣體即可，從而實現(xiàn)了本實用新型所要達到的技術(shù)效果。本實用新型具體方法是設(shè)一連通管與試樣反應(yīng)爐相通，同時在該管路上設(shè)置一個或一個以上氣室、氣閥、過濾器、氣泵和測定用的電解池，并使其與反應(yīng)爐形成閉式回路，氣體可在該回路中流動，然后利用測控單元控制其管路上所設(shè)的氣閥和氣泵的開啟，從而使待測氣體在設(shè)定的管路上和氣室中循環(huán)，然后在設(shè)定的氣室中抽取定容量的氣體，再通過測控單元進行比例換算，完成對試樣中硫含量的測定。
本實用新型根據(jù)上述方法設(shè)計了一套完整的控制裝置，圖1展示了本實用新型的一個應(yīng)用實施例，它包括反應(yīng)爐1、電解池12、過濾器10和測控單元19，其特征在于在反應(yīng)爐1爐膛內(nèi)腔外接一連通管21，依序與氣室2、氣閥4、氣室6、氣閥9、過濾器10、電解池12、氣泵13、氣閥14、氣閥18串接后進入反應(yīng)爐1爐膛內(nèi)，形成閉合回路，燃燒后的氣體可在該閉合回路中循環(huán)流動，以使其在處于任一位置時分布均勻。其中氣閥4可控制氣體進入氣室6內(nèi)，氣閥9為控制氣體進入過濾器10的開關(guān)，氣閥14、18為控制管路循環(huán)回路的開關(guān)。在氣室6進、出口端，還接有一旁通管22，該管上設(shè)有氣閥3、氣閥8，兩氣閥之間接有氣泵17，該氣泵17與反應(yīng)爐1連通，同時通過氣閥16與廢氣處理裝置15連接，當試樣測定完畢后，可通過該氣泵17將管路和氣室內(nèi)氣體抽取，由廢氣處理裝置15排出，進入下一測試過程。
為避免閉合回路中空氣壓力過大產(chǎn)生的負壓而導致氣體在抽取時氣泵13需要的功率太大，在氣室6和電解池12入口端分別開設(shè)一分支管路，可與外界空氣接通，該管路上分別裝有氣閥5和氣閥11，由其控制其啟閉。
實際測試過程中，如果測定某些含硫濃度較高的氣體時，一部分氣體會來不及滴定就被氣泵13抽掉，這樣也會影響測試的精確性。另外，為適應(yīng)含硫量較高氣體的測定需要，電解池12之測定電流要求較大，但對于含硫量較低之氣體則不能精確地測定，這樣，就不能適應(yīng)所有氣體的測定。本實用新型為保證含硫量較高氣體的測定，在該循環(huán)回路中另設(shè)置一分支管路，可使來不及滴定之氣體返回到氣室，再進行滴定，可進一步保證測試的精確性。如圖2所示，本實用新型在氣室6入口和氣泵13出口端之間，另接有一旁通管23，由氣閥5控制其通閉，可使經(jīng)氣泵13抽走后氣體不會立即排出而是經(jīng)旁通管23返回到氣室6內(nèi)，再經(jīng)過濾器10進入電解池12再滴定，可保證氣體全部通過測試過程。同時，由于氣體的滴定可循環(huán)進行，因此，電解池12的滴定電流也可大大降低，可適應(yīng)含硫量較少氣體的測定。
為避免閉合回路中空氣壓力過大產(chǎn)生的負壓而導致氣體在抽取時氣泵13需要的功率太大，在電解池12入口端分別開設(shè)一分支管路，可與外界空氣接通，該管路上裝有氣閥11，由其控制啟閉。
如圖3所示，本實用新型為充分容納氣體，在氣室6兩端，還可設(shè)有一個或一個以上并列排列之氣室7。
如圖1、圖2、圖3所示，由于待測試之氣體是在高溫反應(yīng)爐1內(nèi)排出，因此，出來后氣體的溫度仍然會很高，進而連通管21上之各元器件要求具有較好的耐溫性能，這樣勢必會增加整個裝置的成本。本實用新型針對上述缺陷，在反應(yīng)爐1與氣室2之間之連通管21管路上，設(shè)置一恒溫冷卻箱20，反應(yīng)爐1出來后之氣體經(jīng)過此恒溫冷卻箱20后可迅速降低其溫度，使之保持在設(shè)定的溫度上，以使達到測試要求之最佳溫度上。
本實用新型工作過程(1)先將反應(yīng)爐1升溫至恒溫1150℃，同時保持管路內(nèi)器件環(huán)境處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時反應(yīng)爐1爐門打開，試樣送入爐膛內(nèi)，氣泵17開啟，氣閥4、8、18打開，其余氣泵、氣閥關(guān)閉；(2)將反應(yīng)爐1爐門關(guān)閉，試樣開始燃燒，這時，氣泵17開啟，氣閥4、8、18打開，其余氣泵、氣閥關(guān)閉。試樣燃燒的氣體在氣泵17的作用下沿氣室2、氣室6進入反應(yīng)爐1爐膛內(nèi)形成循環(huán)，使氣室2、6和整個管路中氣體分布均勻；(3)試樣燃燒完畢后，爐門打開，這時氣泵17、氣泵13開啟，氣閥5、3、16、14、9開啟，氣閥4、8、18關(guān)閉，置于氣室6內(nèi)之氣體在氣泵13的作用下經(jīng)過濾器10過濾后進入電解池12滴定，通過測控單元19進行比例換算后測出其含硫量。若含硫量較高的氣體未完全滴定，氣體可通過旁通管23重新回到氣室6內(nèi)，再經(jīng)過濾器10過濾后進入電解池12滴定，可使含硫量較高的氣體在來不及滴定的情況下再次測定，直到完全滴定為止。氣室2中的廢氣和測量完畢后的廢氣通過氣泵17、13進入廢氣處理裝置15內(nèi)排出，完成整個測定過程。
權(quán)利要求1.一種定硫儀定容、閉路循環(huán)氣體分析裝置，包括反應(yīng)爐(1)、電解池(12)、過濾器(10)和測控單元(19)，其特征在于所述反應(yīng)爐(1)爐膛內(nèi)腔外接一連通管(21)，依序與氣室(2)、氣閥(4)、氣室(6)、氣閥(9)、過濾器(10)、電解池(12)、氣泵(13)、氣閥(14)、氣閥(18)串接后進入反應(yīng)爐(1)爐膛內(nèi)形成閉合回路；在氣室(6)進、出端，還接有一旁通管(22)，該管上設(shè)有氣閥(3)、氣閥(8)，兩氣閥之間接有氣泵(17)，該氣泵(17)與反應(yīng)爐(1)連通，同時通過氣閥(16)與廢氣處理裝置(15)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定硫儀定容、閉路循環(huán)氣體分析裝置，其特征在于在氣室(6)入口和氣泵(13)出口端之間，接有一可由氣閥(5)控制其通閉之旁通管(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定硫儀定容、閉路循環(huán)氣體分析裝置，其特征在于在氣室(6)兩端，還設(shè)有一個或一個以上并列排列之氣室(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定硫儀定容、閉路循環(huán)氣體分析裝置，其特征在于在反應(yīng)爐(1)與氣室(2)之間之連通管(21)管路上設(shè)有恒溫冷卻箱(20)。
專利摘要一種定硫儀定容、閉路循環(huán)氣體分析裝置，其特征在于它是通過在與試樣反應(yīng)爐相通的管路上依序設(shè)置氣室、過濾器、測定用的電解池及氣泵，并使其與反應(yīng)爐形成閉式回路，另在氣室入口和電解池氣泵出口接一可單獨與氣室、過濾器和電解池之間循環(huán)之連通管路，利用測控單元控制管路上所設(shè)氣閥和氣泵的開啟，使待測氣體在各管路和氣室中循環(huán)，然后在閉路中抽取定容量的氣體，通過比例換算完成對試樣中硫含量的測定。本實用新型可使試樣燃燒后的氣體在整個氣室和管路中濃度均勻，降低了傳感器測頭的敏感性要求，閉式回路所設(shè)分支回路可循環(huán)滴定，進一步保證了測試的精度，可降低電解池測定電流，以測試含硫量較低的氣體，測試儀適應(yīng)性提高。
文檔編號G01N27/28GK2704841SQ200420036218
公開日2005年6月15日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者朱先德 申請人:長沙三德實業(yè)有限公司