一种烟气中SO3快速采样装置

技术领域

本发明涉及气体检测的技术领域，特别是涉及一种烟气中SO3快速采样装置。

背景技术

燃料中的含硫物质在燃烧过程中会形成大量的SO2，SO2在高温或催化条件下会部分转化为SO3。燃料燃烧过程中形成的SO3浓度虽然较低，但会对环境和锅炉设备产生严重危害；SO3与空气中的水蒸气结合形成硫酸酸雨，对生态环境的酸碱平衡造成破坏，也会对建筑物和钢铁造成破坏；

现有对烟气中SO3进行采样的设备，往往直接对初步过滤后的烟气进行水洗，将SO3溶解在水中，生成硫酸溶液，再对水中的硫酸进行检验，然而烟气中含有的SO2也会部分溶解在水中，生成亚硫酸溶液，对硫酸溶液的浓度测定产生一定影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种减少烟气中SO2对SO3浓度检验的影响，提高采样样本的纯度的一种烟气中SO3快速采样装置。

本发明的一种烟气中SO3快速采样装置，包括：

冷却箱和除杂装置，所述冷却箱上设置有连通管，所述除杂装置固定安装在冷却箱内部，所述冷却箱用于盛放冷却液，并对除杂装置进行冷却，所述冷却箱顶部还固定安装有注水装置，所述注水装置用于向除杂装置内部注水；

混合装置，所述混合装置安装在冷却箱底部，所述混合装置的输入端与除杂装置的输出端连通，所述混合装置用于盛接除杂装置内除杂后的液态SO3和由注水装置注入的水，并对两者进行混合。

进一步地，所述除杂装置包括固定安装在冷却箱内部的冷凝盘管，所述冷凝盘管的输出端和输入端分别由冷却箱的两侧伸出至外界，所述冷凝盘管的输出端与外界尾气处理装置连通，所述冷凝盘管底部的若干组折弯处均连通设置有汇流支管，若干组所述汇流支管的输出端均与汇流主管连通，所述汇流主管上设置有输送管，所述输送管与混合装置内部连通，并且所述输送管上设置有第一阀门

其中，所述冷凝盘管的内壁上设置有导流螺纹线，所述导流螺纹线用于驱使冷凝盘管内部流动的气体发生旋转。

进一步地，所述注水装置包括固定安装在冷却箱上的注水主管，所述冷凝盘管顶部的若干组折弯处均连通设置有注水支管，并且每组所述注水支管上均设置有第二阀门，若干组所述注水支管均与注水主管内部连通，所述注水主管上设置有输入管，所述输入管与外界水源连通。

进一步地，所述冷却箱内部横向转动安装有转轴，所述转轴的圆周外壁上固定设置有搅拌叶，所述冷却箱的外壁上固定安装有第一电机，所述第一电机用于驱动转轴沿自身轴线旋转。

进一步地，所述混合装置包括混合箱、搅拌装置和动力箱，所述混合箱顶部固定设置有若干组支撑柱，若干组所述支撑柱均与冷却箱底部固定连接，所述混合箱底部连通设置有排液管，所述搅拌装置安装在混合箱内部，用于对混合箱内的液态SO3和水进行混合，所述动力箱固定安装在混合箱底部，所述动力箱内部设置有动力装置，所述动力装置用于驱动搅拌装置旋转。

进一步地，所述搅拌装置包括转动安装在混合箱内的轴管和同轴转动插入至轴管内部的搅拌轴，所述搅拌轴与轴管同轴线，所述搅拌轴和轴管的圆周外壁上均固定设置有若干组支撑臂，所述搅拌轴的若干组支撑臂上均固定安装有若干组第一导流弯管，所述轴管的若干组支撑臂上均固定安装有若干组第二导流弯管，所述第一导流弯管与第二导流弯管的输出端相对，所述动力装置用于驱动搅拌轴和轴管沿轴线方向旋转，并且所述搅拌轴和轴管的旋转方向相反，并且所述第一导流弯管和第二导流弯管的输入端均设置有扩口斗。

进一步地，所述搅拌轴的顶部设置有接液斗，所述接液斗用于承接混合装置注入至混合箱内部的的液体，并且所述接液斗的底部均匀设置有若干组分流孔，用于在旋转过程中将接液斗内部的液体均匀甩出。

进一步地，所述动力装置包括固定套设在轴管上的第一齿轮和固定套设在搅拌轴上的第二齿轮，所述混合箱底部固定设置有电机座，所述电机座上固定安装有第二电机所述第二电机的输出端固定设置有传动盘，所述传动盘靠近第一齿轮和第二齿轮的一端设置有环齿，所述环齿与第一齿轮和第二齿轮啮合连接。

与现有技术相比本发明的有益效果为：将冷却箱内部注满冷却液，将需要采样的烟气鼓入至除杂装置内部，通过冷却液对除杂装置内部的气体进行降温冷却，降至常温即可，常温状态下SO3为液态，而SO2为气态，之后向除杂装置内部鼓入氮气，将除杂装置内部的气态SO2挤出至外界尾气处理装置，然后由注水装置向除杂装置内部注水，并连通除杂装置与混合装置之间的管道，使SO3与水流入至混合装置内部，通过混合装置内部的混合，完成对SO3的快速采样，减少烟气中SO2对SO3浓度检验的影响，提高采样样本的纯度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的剖视图；

图3是冷凝盘管与汇流支管等结构连接的放大示意图；

图4是冷凝盘管与注水主管等结构的剖视图；

图5是混合装置的结构剖视图；

图6是搅拌装置的结构放大示意图；

图7是图6中A部的结构放大示意图；

附图中标记：1、冷却箱；2、连通管；3、除杂装置；4、混合装置；5、注水装置；6、冷凝盘管；7、汇流支管；8、汇流主管；9、输送管；10、第一阀门；11、注水支管；12、第二阀门；13、注水主管；14、输入管；15、转轴；16、搅拌叶；17、第一电机；18、导流螺纹线；19、混合箱；20、排液管；21、支撑柱；22、支撑腿；23、搅拌装置；24、动力箱；25、搅拌轴；26、轴管；27、支撑臂；28、第一导流弯管；29、第二导流弯管；30、接液斗；31、分流孔；32、扩口斗；33、第一齿轮；34、第二齿轮；35、电机座；36、第二电机；37、传动盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图2所示，本发明的一种烟气中SO3快速采样装置，包括：

冷却箱1和除杂装置3，所述冷却箱1上设置有连通管2，所述除杂装置3固定安装在冷却箱1内部，所述冷却箱1用于盛放冷却液，并对除杂装置3进行冷却，所述冷却箱1顶部还固定安装有注水装置5，所述注水装置5用于向除杂装置3内部注水；

混合装置4，所述混合装置4安装在冷却箱1底部，所述混合装置4的输入端与除杂装置3的输出端连通，所述混合装置4用于盛接除杂装置3内除杂后的液态SO3和由注水装置5注入的水，并对两者进行混合；

在本实施例中，将冷却箱1内部注满冷却液，将需要采样的烟气鼓入至除杂装置3内部，通过冷却液对除杂装置3内部的气体进行降温冷却，降至常温即可，常温状态下SO3为液态，而SO2为气态，之后向除杂装置3内部鼓入氮气，将除杂装置3内部的气态SO2挤出至外界尾气处理装置，然后由注水装置5向除杂装置3内部注水，并连通除杂装置3与混合装置4之间的管道，使SO3与水流入至混合装置4内部，通过混合装置4内部的混合，完成对SO3的快速采样，减少烟气中SO2对SO3浓度检验的影响，提高采样样本的纯度。

作为上述技术方案的优选，如图3至图4所示，所述除杂装置3包括固定安装在冷却箱1内部的冷凝盘管6，所述冷凝盘管6的输出端和输入端分别由冷却箱1的两侧伸出至外界，所述冷凝盘管6的输出端与外界尾气处理装置连通，所述冷凝盘管6底部的若干组折弯处均连通设置有汇流支管7，若干组所述汇流支管7的输出端均与汇流主管8连通，所述汇流主管8上设置有输送管9，所述输送管9与混合装置4内部连通，并且所述输送管9上设置有第一阀门10

其中，所述冷凝盘管6的内壁上设置有导流螺纹线18，所述导流螺纹线18用于驱使冷凝盘管6内部流动的气体发生旋转；

在本实施例中，通过设置冷凝盘管6，提高烟气在冷却箱1内部的滞留时间，有利于烟气快速降温，析出液态SO3，通过在冷凝盘管6底部设置若干组汇流支管7和汇流主管8，使液态SO3汇集在汇流主管8内部，通过设置第一阀门10，便于控制汇流主管8与混合装置4内部的连通，通过在冷凝盘管6内部设置导流螺纹线18，使烟气在冷凝盘管6内部流动时发生旋转，从而使烟气能够与冷凝盘管6内壁充分接触，提升冷却效果。

作为上述技术方案的优选，如图3至图4所示，所述注水装置5包括固定安装在冷却箱1上的注水主管13，所述冷凝盘管6顶部的若干组折弯处均连通设置有注水支管11，并且每组所述注水支管11上均设置有第二阀门12，若干组所述注水支管11均与注水主管13内部连通，所述注水主管13上设置有输入管14，所述输入管14与外界水源连通；

在本实施例中，通过上述设置，在冷却时关闭若干组第二阀门12，当需要向冷凝盘管6内部注水时，打开第二阀门12，使水有若干组注水支管11分别流入至冷凝盘管6的若干组竖直管道内，并对管道内壁上残留的液态SO3进行冲洗，使冷凝盘管6内部的SO3能够完全冲入至混合装置4内部。

作为上述技术方案的优选，如图3所示，所述冷却箱1内部横向转动安装有转轴15，所述转轴15的圆周外壁上固定设置有搅拌叶16，所述冷却箱1的外壁上固定安装有第一电机17，所述第一电机17用于驱动转轴15沿自身轴线旋转；

在本实施例中，通过上述设置，提升冷却箱1内部冷却液的均匀程度，有利于对冷凝盘管6进行快速冷却。

作为上述技术方案的优选，如图5所示，所述混合装置4包括混合箱19、搅拌装置23和动力箱24，所述混合箱19顶部固定设置有若干组支撑柱21，若干组所述支撑柱21均与冷却箱1底部固定连接，所述混合箱19底部连通设置有排液管20，所述搅拌装置23安装在混合箱19内部，用于对混合箱19内的液态SO3和水进行混合，所述动力箱24固定安装在混合箱19底部，所述动力箱24内部设置有动力装置，所述动力装置用于驱动搅拌装置23旋转。

作为上述技术方案的优选，如图6所示，所述搅拌装置23包括转动安装在混合箱19内的轴管26和同轴转动插入至轴管26内部的搅拌轴25，所述搅拌轴25与轴管26同轴线，所述搅拌轴25和轴管26的圆周外壁上均固定设置有若干组支撑臂27，所述搅拌轴25的若干组支撑臂27上均固定安装有若干组第一导流弯管28，所述轴管26的若干组支撑臂27上均固定安装有若干组第二导流弯管29，所述第一导流弯管28与第二导流弯管29的输出端相对，所述动力装置用于驱动搅拌轴25和轴管26沿轴线方向旋转，并且所述搅拌轴25和轴管26的旋转方向相反，并且所述第一导流弯管28和第二导流弯管29的输入端均设置有扩口斗32；

在本实施例中，通过在搅拌轴25上设置第一导流弯管28、在轴管26上设置第二导流弯管29，使第一导流弯管28和第二导流弯管29在旋转过程中，对混合箱19内部的液体进行导流，使混合箱19顶部的液体与底部的液体发生对冲，提升混合效果。

作为上述技术方案的优选，如图6所示，所述搅拌轴25的顶部设置有接液斗30，所述接液斗30用于承接混合装置4注入至混合箱19内部的的液体，并且所述接液斗30的底部均匀设置有若干组分流孔31，用于在旋转过程中将接液斗30内部的液体均匀甩出；

在本实施例中，通过上述设置，使进入至混合箱19内部的液体率先被均匀分散在混合箱19内部，有利于后续混合。

作为上述技术方案的优选，如图7所示，所述动力装置包括固定套设在轴管26上的第一齿轮33和固定套设在搅拌轴25上的第二齿轮34，所述混合箱19底部固定设置有电机座35，所述电机座35上固定安装有第二电机36所述第二电机36的输出端固定设置有传动盘37，所述传动盘37靠近第一齿轮33和第二齿轮34的一端设置有环齿，所述环齿与第一齿轮33和第二齿轮34啮合连接；

在本实施例中，通过启动第二电机36，使第二电机36带动传动盘37旋转，由于传动盘37上齿环的顶部和底部分别与第一齿轮33和第二齿轮34啮合，从而带动轴管26和搅拌轴25同步旋转，且旋转方向相反，便于控制第一导流弯管28和第二导流弯管29的旋转方向。

本发明的一种烟气中SO3快速采样装置，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。