一種熱裂解反應氣體產物在線快速分析裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種熱裂解反應氣體產物在線快速分析裝置，屬于資源清潔轉化和綜合利用技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著全球化石能源消費的迅猛增長，石化產品的需求量和制造量不斷攀升，人工合成化工制品如橡膠輪胎、各種塑料和合成纖維在豐富和滿足生產生活物質需要的同時，大量被淘汰和廢棄上述制品也引發了土壤、空氣與水源等諸多環境危機。如何變廢為寶，將這些人工合成化工制品實現資源清潔轉化和綜合利用，采取氣化和液化等技術，重新“回爐”利用，減少傳統的焚燒掩埋處理，已成為研究的一大熱點。
[0003]在這些資源清潔轉化和綜合利用的試驗研究和工業應用中，多數工藝都以熱裂解反應為主，對于熱裂解液體產物基本上采用取樣離線分析方法，分析技術比較成熟；而對于氣體產物，在轉化利用中僅作為副產物加以關注，但其組成對于控制整個反應過程和調整操作條件的變化卻起著至關重要的作用，因此對熱裂解反應氣體產物的分析與液體產物分析同等重要，氣體產物甚至更為關鍵，更需要進行實時分析和檢測，以便于調控反應條件，控制產品分布。目前雖然有很多氣體分析方法和裝置，多數都是離線分析，即使是在線分析，但其設備成本高昂，有些在線分析速度和精度還無法同時滿足實時分析和檢測的要求，還沒有一種簡便的可用于熱裂解反應氣體產物的快速的在線分析裝置。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種熱裂解反應氣體產物在線快速分析裝置，本實用新型能夠快速在線分析熱裂解反應氣體產物，成本低廉，操作簡便，可實現自動化。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種熱裂解反應氣體產物在線快速分析裝置，包括反應氣體產物收集罐、微孔過濾器、自動進樣閥系統、氣路、快速分析色譜柱系統、柱溫箱、雙檢測器；
[0007]所述反應氣體產物收集罐頂部設有氣體產物出口，與微孔過濾器入口相連；
[0008]所述自動進樣閥系統包括第一、二、三多通閥和第一、二定量管；所述微孔過濾器的出口與第一多通閥的通口 I相連；第一多通閥的通口 2與第二多通閥的通口 3相連，第一定量管與第二多通閥的通口 4和第二多通閥通口 I相連，第二多通閥的通口 2與第三多通閥的通口 4連接，第二定量管與第三多通閥的通口 6和第三多通閥的通口 3相連；
[0009]快速分析色譜柱系統包括第四多通閥、第五多通閥和第一、二、三、四、五色譜柱；第五多通閥的通口 2與第三多通閥的通口 I連接；第一色譜柱與第二多通閥的通口 5和第二多通閥的通口 9相連，第二色譜柱與第二多通閥的通口 8和第四多通閥的通口 3相連，第三色譜柱與第四多通閥的通口 4和第四多通閥的通口 5之間，第四色譜柱與第五多通閥的通口 4和第五多通閥的通口 I相連，第五色譜柱與第五多通閥的通口 3和第五多通閥的通口 5相連；
[0010]所述雙檢測器包括熱導檢測器和氫火焰離子化檢測器，分別與第四多通閥的通口6和第五多通閥的通口 6的相連；
[0011]所述氣路包括六路，其中兩路同時與氫火焰離子化檢測器連接，其余四路分別與第三多通閥的通口 2、第二多通閥的通口 10、第二多通閥的通口 7和熱導檢測器連接；
[0012]進一步的，反應氣體產物收集罐中部設置有反應產物入口，與裂解反應器產物經初級冷凝過濾后的氣體產物出口相連接；反應氣體產物收集罐底部設有液體產物出口，反應氣體產物收集罐外部設有循環冷浴。
[0013]進一步的，第四多通閥的通口 I和第四多通閥的通口 2之間連接有保持壓力平衡的阻尼管。
[0014]進一步的，第一多通閥為三位二通閥，第二多通閥為十位二通閥，第三多通閥為六位二通閥，第四多通閥和第五多通閥均為六位二通閥。
[0015]進一步的，所述微孔過濾器為管線式過濾器，采用卡套連接方式連接，過濾孔徑范圍為0.1?I μ??ο
[0016]進一步的，其中第一、二、三、四、五色譜柱均安裝在柱溫箱中。
[0017]進一步的，所述氣路共有四種氣體氬氣、氮氣、氫氣和空氣，每一路均有氣體自動壓力流量控制器監測調控；與第三多通閥的通口 2連接的氣路為氮氣；與第二多通閥的通口 10、第二多通閥的通口 7和熱導檢測器相連的氣路為氬氣；與氫火焰離子化檢測器連接的兩條氣路分別為氫氣和空氣。
[0018]進一步的，所述五個多通閥均采用氣動或者電動方式控制閥快速開關。
[0019]進一步的，所述第一、二、三色譜柱均采用三根不銹鋼填充色譜柱，長度為I?2m，內徑為2mm ;第四、五色譜柱采用兩根毛細管色譜柱，內徑分別為0.32mm或0.53mm，長度10?30m，第四、五色譜柱固定相分別選擇非極性的聚二甲基硅氧烷和三氧化二鋁。
[0020]進一步的，所述第一、二定量管的體積范圍均為0.1?lmL。
[0021]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果:
[0022]本實用新型通過反應氣體產物收集罐、微孔過濾器、自動進樣閥系統、氣路、快速分析色譜柱系統、柱溫箱、雙檢測器的組合建立了一種熱裂解反應氣體產物的快速的在線分析裝置，熱裂解反應產物經過初級冷凝和過濾產生的氣體進入氣體產物收集罐后，然后通過自動進樣閥系統進行樣品自動采集和進樣，然后將采集到的樣品經過快速分析色譜柱系統進入到雙檢測器內進行檢測分析；自動進樣閥系統采用不同的多通閥，氣體的不同處理過程通過同一多通閥控制，縮小了設備的體積，在整個氣體處理過程中能夠自動化，操作簡便，成本低廉。
[0023]進一步的，反應氣體產物收集罐外部設有循環冷浴，能夠使進入到反應氣體產物收集罐內的氣體再次被深度冷卻，液體與氣體實現了分離。
[0024]進一步的，第一、二、三、四、五色譜柱均安裝在柱溫箱中，能夠有效控制五個色譜柱內的溫度。
[0025]進一步的，每一氣路均有氣體自動壓力流量控制器監測調控，能夠實現自動調節控制。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型第一多通閥開啟的流路圖。
[0027]圖2是本實用新型第二、第三多通閥開啟，其他閥門關閉的流路圖。
[0028]圖3是本實用新型第四、第五多通閥開啟，其他閥門關閉的流路圖。
[0029]圖4是熱裂解反應氣體分析結束時所有多通閥關閉復位的流路圖。
[0030]其中，T:反應氣體收集罐；D:循環冷浴；S:樣品入口 ；A:氣體出口 ；B:液體出口 ；F:微孔過濾器；V1:第一多通閥；V2:第二多通閥；V3:第三多通閥；V4:第四多通閥；V5:第五多通閥；L1:第一定量管；L2:第二定量管；C1:第一色譜柱；C2:第二色譜柱；C3:第三色譜柱；C4:第四色譜柱；C5:第五色譜柱；E:柱溫箱；1D:熱導檢測器；FID:氫火焰離子化檢測器；R:阻尼管。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述:
[0032]如圖1至4所示，一種熱裂解反應氣體產物在線快速分析裝置，包括反應氣體產物收集罐T、微孔過濾器F、自動進樣閥系統、氣路、快速分析色譜柱系統、柱溫箱E、雙檢測器；
[0033]其中，反應氣體產物收集罐T用于冷卻、分離并處理熱裂解反應的氣體產物；反應氣體產物收集罐T中部設置有反應產物入口 S，與裂解反應器產物經初級冷凝過濾后的氣體產物出口相連接；反應氣體產物收集罐T底部設有液體產物出口 B，頂部設有氣體產物出口 A，反應氣體產物收集罐T的氣體產物出口 A與微孔過濾器F入口相連，反應氣體產物收集罐T外部設置循環冷浴D，使用制冷劑使罐內維持0°C?10°C溫度；
[0034]自動進樣閥系統用于將氣體產物導入快速分析色譜柱系統，包括第一、二、三多通閥V1、V2、V3和第一、二定量管L1、L2 ;第一多通閥Vl為三位二通閥，第二多通閥V2為十位二通閥，第三多通閥V3為六位二通閥；
[0035]所述微孔過濾器F為管線式過濾器，出口與第一多通閥Vl的通口 I相連；第一多通閥Vl的通口 2與第二多通閥V2的通口 3相連，第一定量管LI與第二多通閥V2的通口 4和第二多通閥V2的通口 I相連，第二多通閥V2的通口 2與第三多通閥V3的通口 4連接，第二定量管L2與第三多通閥V3的通口 6和第三多通閥V3的通口 3相連；
[0036]快速分析色譜柱系統包括第四多通閥V4、第五多通閥V5和第一、二、三、四、五色譜柱C1、C2、C3、C4、C5，第四多通閥V4和第五多通閥V5均為六位二通閥；第五多通閥V5的通口 2與第三多通閥V3的通口 I連接；其中第一色譜柱Cl與第二多通閥V2的通口 5和第二多通閥V2的通口 9相連，第二色譜柱C2與第二多通閥V2的通口 8和第四多通閥V4的通口 3相連，第三色譜柱C3與第四多通閥V4的通口 4和第四多通閥V4的通口 5相連，第四色譜柱C4與第五多通閥V5的通口 4和第五多通閥V5的通口 I相連，第五色譜柱C5與第五多通閥V5的通口 3和第五多通閥V5的通口 5之間；
[0037]所述柱溫箱E能夠程序控制升溫，溫度范圍為30°C?450°C，五根色譜柱Cl?C5均安裝在柱溫箱中，
[0038]所述雙檢測器包括熱導檢測器T⑶和氫火焰離子化檢測器FID，分別與第四多通閥V4的通口 6和第五多通閥V5的通口 6的相連；
[0039]所述氣路共有四種氣體氬氣、氮氣、氫氣和空氣，分為六路，每一路均有氣體自動壓力流量控制器監測調控；氮氣作為載氣與第三多通閥V3的通口 2連接；氬氣分成三路，兩路為載氣，分別與第二多通閥V2的通口 10和第二多通閥V2的通口 7相連，一路與熱導檢測器TCD連接作為參比氣；另外有一路氫氣和一路空氣供氫火焰離子化檢測器FID連接作為燃氣和助燃氣使用。
[0040]第四多通閥V4與自動進樣閥系統的第二多通閥V2以及第一、二、三色譜柱C1、C2、C3連接構成第一快速分離通道，第五多通閥V5與自動進樣閥系統的第三多通閥V3以及第四、五色譜柱C4、C5連接構成第二快速分離通道；第四多通閥V4的通口 I和第四多通閥V4的通口 2之間連接有保持壓力平衡的阻尼管R。
[0041]在本實用新型中使用的五個多通閥Vl?V5均采用氣動或者電動方式控制閥快速開關。
[0042]微孔過濾器F采用卡套連接方式，可更換濾芯，過濾孔徑范圍為0.1?Ιμπι。
[0043]自動進樣閥系統中連接的定量管L1、L2的體積范圍為0.1?lmL。
[0044]本實用新型通道一中的第一、二、三色譜柱Cl、C2、C3采用三根不銹鋼填充色譜柱，用于分離永久性氣體，長度為I?2m，內徑為2mm，填料分別采用60/80目或80/10