本发明涉及化工气体采集，尤其涉及一种测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统及方法。
背景技术：
1、氨是一种重要的化工产品，是生产氮肥、制造硝酸和铵盐等化工产品的重要原料。装炉煤在焦炉中高温干馏时，炼焦煤中所含的氮有10％～12％转变为氮气，约16％残留于焦炭中，有15％～20％生成氨。在煤气初步冷却的过程中，氨分配在煤气和剩余氨水中，初冷器后煤气含氨约(4～6)g/m3,氨是一种制造氮肥的原料，但合成氨工业规模很大，焦炉煤气中的氨回收与否对氨生产与使用的平衡影响不大。不过，焦炉煤气中的氨必须脱除，因为氨易溶于水，焦炉煤气中的水蒸气冷凝时，冷凝液中含有氨。为保护大气和水体，含氨的水溶液不能随便排放；焦炉煤气中的氨与氰化氢、硫化氢化合，对管道和设备腐蚀严重；煤气中氨在燃烧时会生成氧化氮；氨在粗苯回收中能使洗油和水形成乳化物，影响油水分离等。为此，焦炉煤气中的氨含量不允许大于0.03g/m3。
2、为了减少焦炉煤气中含氨对生产的影响，需提高煤气质量。在脱除焦氨的工艺流程中，通过取样检测煤气，以判断氨的脱除效果。
3、然而，相关技术中焦炉煤气的取样过程在室外环境温度和非密闭条件下进行，取样后的尾气含有有害成分，对周围环境造成污染，对人体健康造成危害，非密闭取样会导致煤气泄漏，造成资源浪费，增加生产成本，降低能源利用效果，增加火灾、爆炸的风险和隐患，对操作人员和设备安全造成严重威胁。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本发明的实施例提出一种测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，该取样系统安全性高、环保性高以及取样准确性高的特点。
3、本发明实施例的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统包括：
4、取样组件，所述取样组件包括取样管、取样阀和洗气瓶，所述取样管的部分插设在煤气管道内，所述取样管的位于煤气管道内的部分的长度占煤气管道的内径的三分之一，所述取样管的进口的端面为斜面，所述斜面的顶端在煤气的流向上位于所述斜面的底端的下游，所述取样阀设在所述取样管的出口处，所述取样阀经管路与所述洗气瓶的进口相连；
5、气体流量计，所述气体流量计经管路与所述洗气瓶的出口相连；
6、回流组件，所述回流组件包括取样泵和回流管，所述气体流量计经管路与所述取样泵相连，所述取样泵经所述回流管与煤气管道相连，以使取样后的尾气流回煤气管道内。
7、本发明实施例的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，将取气后的尾气重新排至煤气管道内，保证了取气后的尾气不直接排放到大气中，避免了对环境的污染，同时，杜绝了采样人员吸入样品中挥发性有毒有害物质的可能性，减少职业病的发生、保护采样人员的生命安全和身体健康。
8、并且，对取样管在煤气管道内的部分长度限定，以及对取样管的进口的端部开45°坡口，从而确保取样管能够准确、有效地采集煤气样品。
9、在一些实施例中，所述洗气瓶具有多个，多个所述洗气瓶依次经管路相连。
10、在一些实施例中，所述取样组件还包括置换管、置换阀、上游阀和下游阀，所述置换管的进口与所述取样管相连，所述置换管的出口与所述气体流量计相连，以使所述置换管和所述洗气瓶并联设置，所述置换阀设在所述置换管上，所述上游阀设在所述取样管和所述洗气瓶之间的管路上，所述下游阀设在所述洗气瓶和所述气体流量计之间的管路上。
11、在一些实施例中，所述洗气瓶和所述气体流量计之间的管路上设有泄压管，所述泄压管上设有泄压阀。
12、在一些实施例中，所述气体流量计上具有温度测量元件和压力测量元件。
13、在一些实施例中，所述取样组件还包括第一对夹球阀，所述第一对夹球阀设在煤气管道的外周壁上，所述第一对夹球阀的中心孔与煤气管道的取样孔连通，所述取样管依次贯穿所述第一对夹球阀的中心孔和煤气管道的取样孔，所述取样管与所述第一对夹球阀可拆卸地相连。
14、在一些实施例中，所述回流组件还包括第二对夹球阀，所述第二对夹球阀设在煤气管道的外周壁上，所述第二对夹球阀的中心孔与煤气管道的回流孔连通，所述回流管的端部与所述第二对夹球阀可拆卸地相连。
15、在一些实施例中，所述回流组件还包括回流阀和流量调节阀，所述回流阀和所述流量调节阀均设在所述回流管上，且所述回流阀位于所述第二对夹球阀的上游，所述流量调节阀位于所述回流阀的上游。
16、本发明的实施例还提出一种测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样方法。
17、本发明实施例的取样方法用于上述任一项实施例中所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，所述取样方法包括：
18、依次打开取样阀、回流阀和置换阀，启动取样泵，调节流量调节阀，通过气体流量计控制取样系统内气体流量在(0.25～0.5)l/min范围内，将取样系统内气体置换2min以上，待排尽取样系统内残留的气体和水分后，依次关闭回流阀、取样泵和取样阀；
19、取样系统完成气体置换后，首先依次打开上游阀和下游阀，然后依次打开取样阀和回流阀，启动取样泵，调节流量调节阀，通过气体流量计控制取样系统内气体流量在(0.25～0.5)l/min范围内，待洗气瓶内吸收的氨量达到预设值时停止取样，依次关闭回流阀、取样泵和取样阀，取下洗气器并将其送至实验室进行测定。
20、在一些实施例中，根据取样管的进口处的焦炉煤气中氨含量调节取样系统在取样完成时洗气瓶吸收的氨量；
21、若煤气中的氨含量在10mg/m3以上时，取样完成时洗气瓶吸收的氨量为(2～30)mg；
22、若煤气中的氨含量在50mg/m3以下时，取样完成时洗气瓶吸收的氨量为(0.02～0.85)mg。
1.一种测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，其特征在于，所述洗气瓶具有多个，多个所述洗气瓶依次经管路相连。
3.根据权利要求1所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，其特征在于，所述取样组件还包括置换管、置换阀、上游阀和下游阀，所述置换管的进口与所述取样管相连，所述置换管的出口与所述气体流量计相连，以使所述置换管和所述洗气瓶并联设置，所述置换阀设在所述置换管上，所述上游阀设在所述取样管和所述洗气瓶之间的管路上，所述下游阀设在所述洗气瓶和所述气体流量计之间的管路上。
4.根据权利要求1所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，其特征在于，所述洗气瓶和所述气体流量计之间的管路上设有泄压管，所述泄压管上设有泄压阀。
5.根据权利要求1所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，其特征在于，所述气体流量计上具有温度测量元件和压力测量元件。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，所述取样组件还包括第一对夹球阀，所述第一对夹球阀设在煤气管道的外周壁上，所述第一对夹球阀的中心孔与煤气管道的取样孔连通，所述取样管依次贯穿所述第一对夹球阀的中心孔和煤气管道的取样孔，所述取样管与所述第一对夹球阀可拆卸地相连。
7.根据权利要求6所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，其特征在于，所述回流组件还包括第二对夹球阀，所述第二对夹球阀设在煤气管道的外周壁上，所述第二对夹球阀的中心孔与煤气管道的回流孔连通，所述回流管的端部与所述第二对夹球阀可拆卸地相连。
8.根据权利要求7所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，其特征在于，所述回流组件还包括回流阀和流量调节阀，所述回流阀和所述流量调节阀均设在所述回流管上，且所述回流阀位于所述第二对夹球阀的上游，所述流量调节阀位于所述回流阀的上游。
9.一种测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样方法，其特征在于，所述取样方法用于如权利要求8中所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样系统，所述取样方法包括：
10.根据权利要求9中所述的测定焦炉煤气中氨含量的密闭取样方法，其特征在于，根据取样管的进口处的焦炉煤气中氨含量调节取样系统在取样完成时洗气瓶吸收的氨量；
