技术摘要：
一种锡冶炼烟气在线分析样气预处理装置及预处理方法，所述装置包括气液分离系统、热交换冷却除水系统、干燥过滤系统；气液分离系统包括气液分离器(1)、样气进气管(2)、带电磁阀(4)的排液管(3)、液位开关(5)；热交换冷却除水系统包括涡流管冷却器(6)、带微量调节阀(9)的  全部
背景技术：
锡冶炼发生炉产生的多组分气体包括SO2、CO、O2等，在整个生产流程中其含量的实 时检测尤为重要，对炉体产生的烟气取样检测SO2、CO、O2的含量能及时反应发生炉内燃烧情 况；对制酸流程中转化工段检测SO2、O2的含量可用于指导调节配比参数；对脱硫系统处理后 烟气排放取样检测SO2含量可预防烟气排放超标。现有技术是采用多组分气体分析仪实时 在线检测锡冶炼发生炉产生的多组分气体，如果气体分析仪停止工作，整个生产工艺流程 可能瘫痪停产，而样气预处理系统是多组分气体分析仪工作中至关重要的环节，关系着气 体分析核心部件寿命。 目前样气预处理常规方法通常为采用取样泵通过取样探头取出待测样气，经过保 温取样管后进入压缩机制冷器进行冷凝除水，再经过干燥过滤器二次干燥后，送至分析仪 器进行分析，分析结果以4-20mA电流信号送至控制室。根据气体分析仪运行情况分析，样气 预处理系统的气体冷凝器出现问题较多，气体冷凝器出现问题的主要原因是由于被测介质 杂质成分多、工况复杂、环境恶劣等因素影响以及长期周转运行导致。样气直接由取样泵抽 气进入制冷器冷凝腔进行冷凝除水，实际取样过程中，会将烟道管内的蒸汽冷凝回水一起 抽取，导致气路管内积液过多，而气体冷凝器所配置的排水蠕动泵远远处理不了过多的水 分，导致气路堵塞。此外，过多的水分与样气中的SO2充分反应形成酸液，酸液进入气路中腐 蚀主机、取样泵，溢出的酸液又腐蚀压缩冷凝器，因压缩冷凝器中的管路材质为铜，铜管被 腐蚀造成制冷剂泄漏致使冷凝系统失效，由此导致气体分析仪瘫痪频率增高，不仅对整个 生产流程造成一定的影响，同时增加了维护工作量及高额耗材费，更严重影响作业环境，存 在极大安全隐患。
技术实现要素：
本发明的目的是解决上述现有技术存在的问题，提供一种可取代传统的由压缩机 制冷样气的方式，并可连续完成用于烟气分析的样气预处理的装置及方法，防止烟气中的 水分堵塞烟气取样管路和腐蚀分析仪器，确保在线烟气分析仪能够连续进行监测工作。 本发明的目的通过如下技术方案实现： 一种锡冶炼烟气在线分析样气预处理装置，所述装置包括前端气液分离系统、中 端热交换冷却除水系统、后端干燥过滤系统；所述前端气液分离系统包括气液分离器、从顶 部插入气液分离器的样气进气管和设置于气液分离器底部的带电磁阀的排液管、设置于气 液分离器内的液位开关，样气进气管外接取样探头；所述中端热交换冷却除水系统包括涡 流管冷却器、连接涡流管冷却器的带微量调节阀的压缩空气管、通过管路连接涡流管冷却 器的冷腔、套装在冷腔外的热交换筒、通过循环管路与冷腔顶部连接的一次干燥器、连接于 3 CN 111595655 A 说　明　书 2/3 页 冷腔底部的蠕动泵；所述气液分离器的顶部与冷腔的顶部通过样气传送管连接；所述后端 干燥过滤系统包括通过管路与冷腔顶部连接的二次干燥器，二次干燥器通过管路连接取样 泵；所述热交换筒内装有进行温度检测的铠装热电阻；所述铠装热电阻、电磁阀、液位开关、 微量调节阀、涡流管冷却器均与控制器电连接。 进一步地，在涡流管冷却器上装有消音器。 本发明所述锡冶炼烟气在线分析样气预处理装置的样气预处理方法，通过启动取 样泵采集样气，样气通过样气进气管进入气液分离器进行液态水与样气的首次分离除水， 气液分离器中凝聚的酸液混合物液位通过液位开关检测，当液位到达锁定液位时，电磁阀 打开，自动排除气液分离器中液体，防止液位过高反吸入样气进气管中；经过气液分离后还 含有水蒸汽的样气通过样气传送管进入冷腔，同时通过压缩空气管向涡流管冷却器送入压 缩空气，热交换筒内的铠装热电阻进行温度检测，检测信号传送至送控制器，通过控制器对 微量调节阀进行PID调节，从而控制由涡流管冷却器涡流制冷的压缩空气的进气量，使热交 换筒内温度恒定在设定值，使样气中的水蒸汽充分冷凝成液态水，再通过冷腔下端的蠕动 泵将冷凝水排出；经冷腔一次除水后的样气通过循环管路进入一次干燥器，样气经过一次 干燥后再返回冷腔进行二次冷凝除水，冷凝除水后的样气再通过管路进入二次干燥器进行 再次干燥后进入取样泵。 本发明将抽取的样气经过一次气液分离，两次涡流制冷除水，两次干燥，充分除去 了样气中的水分，整个系统是一个自动处理的过程，自动化程度高，且制冷系统只需压缩空 气进入涡流管冷却器就能实现制冷效果。本发明不仅能稳定的提供恒温干燥样气，还能有 效解决烟气泄漏、仪器防腐等问题，可广泛适用于冶炼行业发生炉产生的多组分高温烟气 分析仪样气冷凝除水预处理。 本发明取代了传统的压缩机制冷样气的方法，样气冷凝产生的酸液不会进入气路 和仪器，故障率低，运行稳定，使用寿命长，可保证测量分析的连续性，确保生产正常运行， 且可大大降低仪器维护量和维修成本。 本发明装置体积小、结构简单，便于安装，实用性强，且能耗低，环保高效，不容易 造成烟气泄漏，保护了作业环境和作业安全性。 附图说明 图1是本发明装置的示意图； 图2是沿冷腔和热交换筒径向剖开的示意图。 图中，1-气液分离器，2-样气进气管，3-排液管，4-电磁阀，5-液位开关，6-涡流管 冷却器，7-消音器，8-压缩空气管，9-微量调节阀，10-冷腔，11-热交换筒，12-一次干燥器， 13-循环管路，14-样气传送管，15-蠕动泵，16-二次干燥器，17-取样泵,18-铠装电阻，19-一 次干燥样气输送管，20-二次干燥输送管。