CN206787888U - 用于VOCs在线检测***的净化除烃装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了用于VOCs在线检测***的净化除烃装置，包括有顺次管路连接的初级空气净化装置、加热装置、冷却装置及后级空气净化装置，所述初级空气净化装置连接有一进气口，所述后级空气净化装置连接有一出气口，所述加热装置包括有一高温管式炉及一内填充有催化剂且弯曲缠绕在高温管式炉上的高温管道，该高温管道管路连接于初级空气净化装置和冷却装置之间。该净化除烃装置中填充有催化剂的高温管道是弯曲缠绕在高温管式炉上的，有效地增加采样气体与催化剂的接触面积和接触时间，使得催化氧化反应更为充分，且反应后的高温气体通过一冷却装置，可以有效地降低气体的温度，避免后续影响VOC在线监测仪的运行。
Description
技术领域
本实用新型属于大气净化技术领域，尤其涉及用于VOCs在线检测***的净化除烃装置。
背景技术
净化除烃装置是VOCs在线监测的重要部分，为VOCs在线监测仪提供所需纯净助燃气，以确保检测的目标气体中单有的烃类含量。市面上的除烃装置都大同小异，主要方式是空气经无油压缩机抽气，途径稳流阀，控制空气流速，进入除烃装置经过硅胶、5A分子筛及活性炭干燥和吸附之后，经过长为1m的预热管，再通过高温管式炉进行高温催化，最后再次通过硅胶、烧碱石棉吸收水和二氧化碳，最后得到洁净的空气。此除烃装置虽然能除去一定的烃类，但是由于其与管式高温炉连接的预热管是直线型的，气体与催化剂的接触时间短暂，不能有效的进行催化氧化，碳氢化合物气体转化率低，除烃类气体效果较差。此外，由于高温管式炉温度过高，气体通常加热到达400℃以上，没有风扇和冷却管道降温散热作用，催化氧化后产生气体温度较高，不能直接通入VOC在线监测仪使用，使整个机体内部热量不能及时散开，机体不易及时、准确的运行。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于VOCs在线检测***的净化除烃装置，旨在解决现有净化除烃装置中的催化氧化反应不充分及反应后的高温气体影响VOC在线监测仪运行的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了如下技术方案：用于VOCs在线检测***的净化除烃装置，包括有顺次管路连接的初级空气净化装置、加热装置、冷却装置及后级空气净化装置，所述初级空气净化装置连接有一进气口，所述后级空气净化装置连接有一出气口，所述加热装置包括有一高温管式炉及一内填充有催化剂且弯曲缠绕在高温管式炉上的高温管道，该高温管道管路连接于初级空气净化装置和冷却装置之间。
进一步地，所述初级空气净化装置包括有顺次管路连接的一第一净化管和一第二净化管，该第一净化管内填充满硅胶，该第二净化管内填充满分子筛和活性炭。
进一步地，所述后级空气净化装置包括一第三净化管，该第三净化管内填充满烧碱石棉和硅胶。
进一步地，所述高温管道内的催化剂为金属钯。
进一步地，所述高温管式炉呈空心柱体状，其内嵌有一与电源连接的电加热丝，工作时电加热丝产生热量并传递给所述高温管式炉。
进一步地，所述冷却装置包括冷却管和风扇，该冷却管连接于所述加热装置与后级空气净化装置之间，该风扇正对该冷却管进行吹风。
进一步地，还包括一温度控制装置，该温度控制装置包括一设置于所述加热装置中的温度传感器、一连接入电源与所述加热装置之间的温度控制开关及一分别与温度传感器和温度控制开关连接的温度控制器，所述温度传感器用以采集所述加热装置的温度信号，所述温度控制器根据所述温度传感器所采集的温度信号算出所述加热装置的温度值并根据该温度值与预设温度值的比对结果控制温度控制开关的接通或断开。
进一步地，所述温度控制开关为一固态继电器。
进一步地，还包括一温度开关，该温度开关与净化除烃装置的供电线路连接，用以通过净化除烃装置的机体温度来控制该净化除烃装置与供电线路接通或者断开。
进一步地，还包括一与压力调节器及一与该压力调节器连接的压力表，该压力调节器连接于所述后级空气净化装置和出气口之间以调节气流压强，压力表用以显示气体的压力。
本实用新型的有益效果是：该净化除烃装置中填充有催化剂的高温管道是弯曲缠绕在高温管式炉上的，有效地增加采样气体与催化剂的接触面积和接触时间，使得催化氧化反应更为充分，且反应后的高温气体通过一冷却装置，可以有效地降低气体的温度，避免后续影响VOC在线监测仪的运行。
附图说明
图1是本实用新型的一装置结构图；
图2是本实用新型的另一装置结构图；
图3是本实用新型中的加热装置的结构***图；
图4是本实用新型的装置流程示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合示意图对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1至图4所示，该VOCs在线检测***的净化除烃装置包括有顺次管路连接的进气口1、初级空气净化装置2、加热装置3、冷却装置4、后级空气净化装置5及出气口6，加热装置3连接于电源7以实现电加热，且其包括有一高温管式炉31及一内填充有催化剂且弯曲缠绕在高温管式炉31上的高温管道32，该高温管道32管路连接于初级空气净化装置2和冷却装置4之间。如图1所示，进气口1、初级空气净化装置2、加热装置3、冷却装置4、后级空气净化装置5、出气口6及电源7等结构部件均装置于一壳体100内，整体结构简洁美观；净化时，采样气体依次经过各个管道并在高温管道32中进行催化氧化反应，由于高温管道32弯曲缠绕在高温管式炉31上，有效地增加采样气体与催化剂的接触面积和接触时间，使得催化氧化反应更充分，除烃效果好。
在本实施例中，高温管道32中使用金属钯作为催化剂，且高温管式炉31及高温管道32均采用铜材料制成，催化氧化时传导热量快，有利于催化氧化反应的进行。
如图3所示，高温管式炉31呈空心柱体状，高温管道32缠绕在高温管式炉31的***，高温管式炉31内嵌有一与电源连接的电加热丝，工作时该电加热丝产生热量并传递给高温管式炉31，高温管式炉31再将热量传导给高温管道32，如此保证催化氧化所需要的高温环境。在本实施例中，高温管式炉31及高温管道32固定安装于一固定装置中，该固定装置包括一固定壳体300及一固定盖体301，该固定壳体300呈方体结构，高温管式炉31及高温管道32容置于固定壳体300中，固定盖体301用以盖合固定壳体300。另外，高温管道32与固定装置之间的间隙中设置有隔热棉(图中未示出)，该隔热棉用以保持加热装置3内的高温温度，取到保温的效果；同时，该隔热棉也能有效地隔离加热装置3与净化除烃装置内的其它部件或结构，避免它们受加热装置3的高温影响而无法正常工作。
在本实施例中，如图1所示，初级空气净化装置2包括有顺次管路连接的一第一净化管21和一第二净化管22，其中，该第一净化管21内填充满硅胶，用于干燥采样气体；该第二净化管22填充满分子筛和活性炭，用于分离正异构烷烃和吸附NH3、H2S、TVOC、甲醛、苯系、等高分子极性物质，其中分子筛常采用5A分子筛。经第一净化管21和第二净化管22净化后，进入加热装置3的采样气体干燥无尘，有利于进行催化氧化。而后级空气净化装置5包括一第三净化管51，该第三净化管51内填充满烧碱石棉和硅胶，用于干燥经催化氧化反应后的气体。
当然，在其他实施例中，初级空气净化装置2和后级空气净化装置5均可设置更多级的净化管道，使得采样气体净化得更充分。
在本实施例中，冷却装置4包括冷却管41和风扇42，该冷却管41连接于加热装置3与第三净化管51之间，净化时，催化氧化后的气体在冷却管41冷却，此时风扇42对着冷却管41进行吹风，有利于加速气体的冷却速度，避免催化氧化后的高温气体直接通入VOC在线监测仪而对VOC在线监测仪的运行造成影响，同时该风扇42有利于使装置内部的热量及时散开，保证其正常运行。
优选地，该除烃装置还包括一与加热装置3连接并用于控制该加热装置3的温度控制装置8。如图1和图4所示，在本实施例中，该温度控制装置8包括有一设置于加热装置3中的温度传感器81、一连接于电源7与加热装置3之间的温度控制开关82及一分别与温度传感器81和温度控制开关82连接的温度控制器83，该温度控制器83获取该温度传感器81所采集的温度信号并据此控制温度控制开关82的接通或断开。具体地，温度传感器81采集加热装置3的温度信号并传输给温度控制器83，温度控制器83根据该温度信号算出加热装置3的温度值，温度控制器83比对该温度值与预设温度值的大小，并根据比对结果控制温度控制开关82的接通或断开。其中，预设温度值根据加热装置3中的催化剂最佳活性温度而设置，如本实施例使用的催化剂金属钯的最佳活性温度为350℃，则预设温度为350℃，当温度控制器83处理分析加热装置3的温度值低于350℃时，温度控制器83控制温度控制开关82接通电路，加热装置3自动加热；当温度控制器83处理分析加热装置3的温度值不低于350℃时，温度控制器83控制温度控制开关82断开电路，加热装置3停止加热，由此保证加热装置3内的温度不至于过高而影响其内催化剂的活性。本实施例中，采用固态继电器作为温度控制开关82，其控制效果较好。
优选地，该净化除烃装置还包括一温度开关，该温度开关与净化除烃装置的供电线路连接，用以通过净化除烃装置的机体温度来控制该净化除烃装置与供电线路接通或者断开。该温度开关为一机械式开关，其内设有双金属片作为感温元件，当净化除烃装置的机体温度正常时，温度开关内的双金属片处于自由状态，触点处于闭合状态，此时净化除烃装置与供电线路接通，净化除烃装置保持工作；当净化除烃装置的机体温度升高至警戒温度时，温度开关内的双金属元件受热产生内应力而迅速动作打开触点，切断电路，此时净化除烃装置与供电线路断开，净化除烃装置停止工作；当净化除烃装置的机体温度慢慢下降到重定温度时，触点自动闭合，恢复接通净化除烃装置与供电线路，净化除烃装置重新工作。实际使用时，根据净化除烃装置的相关参数选择合适的温度开关即可。
优选地，该净化除烃装置还包括压力调节器9和压力表10，该压力调节器9与第三净化管51连接，通过压力调节器9可调控气体的流量压强，保证气体均匀稳定地从出气口6输出，用于后续给VOCs在线监测仪提供助燃气。而压力表10与压力调节器9连接，用于显示气体的压力，便于观察。
本实用新型提供的用于VOCs在线检测***的净化除烃装置中填充有催化剂的高温管道32是弯曲缠绕在高温管式炉31上的，有效地增加了气体与催化剂的接触面积和接触时间，使得催化氧化反应更为充分，除烃效果佳。同时，该净化除烃装置还连接有冷却管41，可以将经过加热装置3催化氧化后的高温气体进行降温，以输出满足VOCs在线监测仪温度要求的气体，避免VOCs在线监测仪受高温气体影响而造成运行问题。另外，该净化除烃装置还设有温度控制装置8，可以实时监测并控制加热装置3的温度，保证加热装置3内的催化剂在最佳活性温度下发生催化氧化反应，反应更充分，同时也可以保证机器温度不至于过高而影响整体机器的运行。且该净化除烃装置中还设有温度开关，保证净化除烃装置的机体温度不至于过高，避免机体损坏。此外该净化除烃装置还设有压力调节器9，有效地调节输出气体的流量压强，保证气体均匀稳定地通过出气口6输出，为VOCs在线监测仪提供助燃气时效果更佳。
上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。
Claims (10)
1.用于VOCs在线检测***的净化除烃装置，其特征在于，包括有顺次管路连接的初级空气净化装置、加热装置、冷却装置及后级空气净化装置，所述初级空气净化装置连接有一进气口，所述后级空气净化装置连接有一出气口，所述加热装置包括有一高温管式炉及一内填充有催化剂且弯曲缠绕在高温管式炉上的高温管道，该高温管道管路连接于初级空气净化装置和冷却装置之间。
2.根据权利要求1所述的净化除烃装置，其特征在于，所述初级空气净化装置包括有顺次管路连接的一第一净化管和一第二净化管，该第一净化管内填充满硅胶，该第二净化管内填充满分子筛和活性炭。
3.根据权利要求1所述的净化除烃装置，其特征在于，所述后级空气净化装置包括一第三净化管，该第三净化管内填充满烧碱石棉和硅胶。
4.根据权利要求1所述的净化除烃装置，其特征在于，所述高温管道内的催化剂为金属钯。
5.根据权利要求1所述的净化除烃装置，其特征在于，所述高温管式炉呈空心柱体状，其内嵌有一与电源连接的电加热丝，工作时电加热丝产生热量并传递给所述高温管式炉。
6.根据权利要求1所述的净化除烃装置，其特征在于，所述冷却装置包括冷却管和风扇，该冷却管连接于所述加热装置与后级空气净化装置之间，该风扇正对该冷却管进行吹风。
7.根据权利要求1所述的净化除烃装置，其特征在于，还包括一温度控制装置，该温度控制装置包括一设置于所述加热装置中的温度传感器、一连接入电源与所述加热装置之间的温度控制开关及一分别与温度传感器和温度控制开关连接的温度控制器，所述温度传感器用以采集所述加热装置的温度信号，所述温度控制器根据所述温度传感器所采集的温度信号算出所述加热装置的温度值并根据该温度值与预设温度值的比对结果控制温度控制开关的接通或断开。
8.根据权利要求7所述的净化除烃装置，其特征在于，所述温度控制开关为一固态继电器。
9.根据权利要求1所述的净化除烃装置，其特征在于，还包括一温度开关，该温度开关与净化除烃装置的供电线路连接，用以通过净化除烃装置的机体温度来控制该净化除烃装置与供电线路接通或者断开。
10.根据权利要求1所述的净化除烃装置，其特征在于，还包括一与压力调节器及一与该压力调节器连接的压力表，该压力调节器连接于所述后级空气净化装置和出气口之间以调节气流压强，压力表用以显示气体的压力。
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