[12]发明专利申请公布说明书
[21]申请号200910005572.8
[51]Int.CI.
G01N 35/00 (2006.01)
[43]公开日2009年7月8日[22]申请日2009.01.20[21]申请号200910005572.8
[71]申请人新奥科技发展有限公司
地址065001河北省廊坊市经济技术开发区华祥
路新奥工业园南区B座[72]发明人陈峰 赵娟 高鹍 刘洪涛
[11]公开号CN 101477130A
[74]专利代理机构北京同达信恒知识产权代理有限公
司
代理人郭润湘
权利要求书 4 页 说明书 12 页 附图 4 页
[54]发明名称
气体分析预处理系统
[57]摘要
本发明公开了气体分析预处理系统，该系统包括：控制装置以及多个气体分析预处理装置，各气体分析预处理装置的采样气出气管通过总管连通，各气体分析预处理装置的采样气进气管或/和采样气出气管设有阀门；所述控制装置用于控制所述采样气进气管或/和采样气出气管阀门的开启和关闭，使当前仅有一个气体分析预处理装置处理后的样气能够送入所述总管。本发明可以对多采样点的样气进行预处理，整个系统简洁、小巧，易于安装和操作。
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权 利 要 求 书
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1、一种气体分析预处理系统，其特征在于，包括：控制装置以及多个气体分析预处理装置，各气体分析预处理装置的采样气出气管通过总管连通，各气体分析预处理装置的采样气进气管或/和采样气出气管设有阀门；所述控制装置用于控制所述采样气进气管或/和采样气出气管阀门的开启和关闭，使当前仅有一个气体分析预处理装置处理后的样气能够送入所述总管。
2、如权利要求1所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述控制装置根据预设的各气体分析预处理装置的开启顺序和处理时间，轮流打开各气体分析预处理装置的样气进气管或/和样气出气管的阀门。
3、如权利要求1所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述总管还设有与其连通的水蒸汽进气管和水蒸汽出气管，所述水蒸汽进气管和出气管分别设有阀门；所述控制装置通过控制所述水蒸汽进气管和出气管的阀门的开启和关闭，使从所述水蒸汽进气管送入的水蒸汽流经所述总管后从所述水蒸汽出气管排出。
4、如权利要求3所述的气体分析预处理系统，其特征在于，依照各气体分析预处理装置送出的样气在所述总管中流经的方向，所述水蒸汽进气管设置于所有气体分析预处理装置的样气出气管与所述总管连通处之后，所述水蒸汽出气管设置于所有气体分析预处理装置的样气出气管与所述总管连通处之前。 5、如权利要求1所述的气体分析预处理系统，其特征在于，依照各气体分析预处理装置送出的样气在所述总管中流经的方向，在所有气体分析预处理装置的样气出气管与所述总管连通处之后，还设置一级或多级过滤装置； 当设置有一级过滤装置时，该过滤装置的进气管与所述总管连通； 当设置有多级过滤装置时，其中第一级的过滤装置的进气管与所述总管连通，其余过滤装置的进气管与前一级过滤装置的出气管连通。
6、如权利要求1所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述气体分
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析预处理装置，包括：水洗装置，设在该水洗装置上的采样气进气管和出气管、气体过滤液进水管和出水管；其中，所述水洗装置为双层密封容器，容器外壁设有进水口和出水口，设在该进水口和出水口上的管道与所述双层密封容器的外层密封容器内部连通，用于向该外层密封容器内部送入冷却水以及将其排出以进行热交换。
7、如权利要求6所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述水洗装置的内部容器中设置有双层过滤网，其中一层位于液面下，另一层位于液面上。 8、如权利要求6所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述双层密封容器为罐状容器，罐顶部和罐底部为穹形的单层壁，罐周由外壁和内壁构成双层壁。
9、如权利要求6所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述气体分析预处理装置还设置有一级或多级过滤装置；
当设置有一级过滤装置时，该过滤装置的进气管与所述水洗装置的出气管连通，该过滤装置的出气管与所述总管连通；
当设置有多级过滤装置时，其中第一级的过滤装置的进气管与所述水洗装置的出气管连通，其余过滤装置的进气管与前一级过滤装置的出气管连通，最后一级的过滤装置的出气管与所述总管连通。
10、如权利要求5或9所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述过滤装置包括干燥过滤装置，所述干燥过滤装置的密封容器中装有包括碱石灰、焦炭粒和氧化铁的干燥剂。
11、一种气体分析预处理系统，其特征在于，包括：控制装置、气体分析预处理装置、与气体分析装置的进气管连通的总管，以及与总管连通的各采样点的送气管；各采样点的送气管上设置有阀门；所述控制装置用于控制所述阀门的开启和关闭，使当前仅有一个采样点的样气通过送气管经总管送入所述气体分析预处理装置进行处理。
12、如权利要求11所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述控制
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装置根据预设的各采样点送气管的开启顺序和处理时间，轮流打开各采样点送气管的阀门。
13、如权利要求11所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述总管还设有与其连通的水蒸汽进气管和水蒸汽出气管，所述水蒸汽进气管和出气管分别设有阀门；所述控制装置通过控制所述水蒸汽进气管和出气管的阀门的开启和关闭，使从所述水蒸汽进气管送入的水蒸汽流经所述总管后从所述水蒸汽出气管排出。
14、如权利要求13所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述水蒸汽进气管和出气管设置于所有采样点送气管与所述总管连通之处的两侧。 15、如权利要求11所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述气体分析预处理装置，包括：水洗装置，设在该水洗装置上的采样气进气管和出气管、气体过滤液进水管和出水管；其中，所述水洗装置为双层密封容器，容器外壁设有进水口和出水口，设在该进水口和出水口上的管道与所述双层密封容器的外层密封容器内部连通，用于向该外层密封容器内部送入冷却水以及将其排出以进行热交换。
16、如权利要求15所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述水洗装置的内部容器中设置有双层过滤网，其中一层位于液面下，另一层位于液面上。
17、如权利要求15所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述双层密封容器为罐状容器，罐顶部和罐底部为穹形的单层壁，罐周由外壁和内壁构成双层壁。
18、如权利要求15或16或17所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述气体分析预处理装置还设置有一级或多级过滤装置；
当设置有一级过滤装置时，该过滤装置的进气管与所述水洗装置的出气管连通；
当设置有多级过滤装置时，其中第一级的过滤装置的进气管与所述水洗装
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置的出气管连通，其余过滤装置的进气管与前一级过滤装置的出气管连通。 19、如权利要求18所述的气体分析预处理系统，其特征在于，所述过滤装置包括干燥过滤装置，所述干燥过滤装置的密封容器中装有包括碱石灰、焦炭粒和氧化铁的干燥剂。
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说 明 书气体分析预处理系统
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技术领域
本发明涉及化工领域，特别涉及气体分析预处理系统。背景技术
煤炭气化发生炉所产煤气样气的主要成份为：二氧化碳、氧气、一氧化碳、氢气、甲烷，其中还包括微量的硫化氢(H2S)、灰尘、水分和焦油等杂质，H2S长时间会腐蚀取样管道，而焦油和灰尘长时间下也会阻塞取样管，这些杂质同时对煤气成分的在线检测的准确性也造成一定干扰，因此，对煤气样气降温、降压，以及除去其中的杂质，对于煤炭气化过程中获得准确在线成份分析数据具有至关重要的作用。
为了充分了解气化炉内部的反应情况，在气化炉上设置多个采样点并进行在线的监测是非常有效的途径，根据气化炉内反应条件(温度、压力)的不同，在不同位置设置采样点，收集不同工况下的生成物的组成比例，这要求红外分析系统能够同时净化多个采样点，也不会造成气体互混和系统的复杂庞大。 在已有专利CN200320107425.X所提到的煤气分析预处理装置中，分别通过不同的装置和容器进行煤气样气的降温、脱硫、除尘、除焦油等过程，经过两级水洗装置和温度调控装置才进入分析系统，虽然这些装置部分解决了被测气体的含杂质问题，但在实际操作中存在以下问题：1、预处理流程过长，操作环节多；2、此套装置只能采集一个取样点的样气，且装置管路复杂，设备局限性大。发明内容
本发明实施例提供了气体分析预处理系统，以实现多点气体采样及预处理
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处理。
本发明实施例提供的气体分析预处理系统，包括：
控制装置以及多个气体分析预处理装置，各气体分析预处理装置的采样气出气管通过总管连通，各气体分析预处理装置的采样气进气管或/和采样气出气管设有阀门；所述控制装置用于控制所述采样气进气管或/和采样气出气管阀门的开启和关闭，使当前仅有一个气体分析预处理装置处理后的样气能够送入所述总管。
本发明的上述实施例，通过对应各采样点分别设置气体分析预处理装置，通过控制装置对各采样点的气体分析预处理装置的进气管或/和出气管上的阀门进行控制，使当前仅有一个气体分析预处理装置处理后的样气能够送入该系统中的总管，以便通过总管送入气体分析系统，从而实现了对多采样点的样气进行预处理。
本发明实施例提供的另一种气体分析预处理系统，包括：控制装置、气体分析预处理装置、与气体分析装置的进气管连通的总管，以及与总管连通的各采样点的送气管；各采样点的送气管上设置有阀门；所述控制装置用于控制所述阀门的开启和关闭，使当前仅有一个采样点的样气通过送气管经总管送入所述气体分析预处理装置进行处理。
本发明的上述实施例，通过对应各采样点分别设置送气管，使各采样点的样气可通过送气管和与送气管连通的总管送入到气体分析预处理装置，并通过控制装置对各采样点的送气管的阀门进行控制，使当前仅有一个采样点的送气管可将采样气送入总管，从而使气体分析预处理装置当前只能对一个采样点送入的样气进行预处理，从而可实现对多采样点的样气进行预处理。由于该系统中仅包括一个气体分析预处理装置，从而可进一步降低生成、安装以及维护成本。附图说明
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图1为本发明实施例提供的煤气分析预处理装置中的水洗装置的正剖面示意图；
图2为图1所示的水洗装置的俯视图；
图3为图1所示的水洗装置中的冷却水出水口、进水口的示意图； 图4为图1所示的水洗装置中的液位计安装示意图；
图5为本发明实施例提供的煤气分析预处理系统的结构示意图之一； 图6为本发明实施例提供的煤气分析预处理系统的结构示意图之二。 具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
参见图1、图2、图3和图4，分别为本发明实施例提供的煤气分析预处理装置的正剖面示意图、俯视图和局部示意图。该煤气分析预处理装置包括水洗装置，水洗装置为双层密封容器，如罐状密封容器，罐顶部和底部为单层壁、罐周为由内壁6和外壁7构成的双层壁，内壁6和外壁7将罐状密封容器的内部空腔分割为内壁6所围成的罐内部密封空腔和双层壁之间的夹层密封空腔，其中，罐内部密封空腔用于盛装可过滤煤气中杂质的煤气过滤液，如石灰水，夹层密封空腔用于盛装冷却水等能够降温的冷却用液体。罐顶部开有煤气过滤液进水口，罐底部开有煤气过滤液出水口，安装在煤气过滤液进水口的进水管和安装在煤气过滤液出水口上的出水管分别与罐内壁6所围成的罐内部密封空腔连通，石灰水可通过该进水管注入到罐内部密封空腔，水位以罐身高度的2/3左右处为宜，待石灰水的过滤作用降低时，可将其从该出水管排出。罐顶部开有煤气进气口和煤气出气口，安装在煤气进气口上的煤气进气管3和安装在煤气出气口上的煤气出气管8分别与内壁6所围成的罐内部密封空腔连通，煤气进气管3可延伸到密封空腔内部一段长度，最好延伸到石灰水面下，从而使煤气样气从煤气进气管3注入石灰水中，与石灰水充分混合、反应以去除杂质，过滤后的煤气样气从煤气出气管8排出到煤气分析系统。
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罐外壁7上开有冷却水进水口和冷却水出水口，安装在冷却水进水口上的冷却水进水管12和安装在冷却水出水口上的冷却水出水管14分别与双层壁之间的夹层密封空腔连通，冷却水可通过冷却水进水管12注入外壁7和内壁6之间的空腔，通过冷却水出水管14排出，从而通过冷却水的循环流动起到对水洗装置和过滤后的煤气进行冷却降温的作用。可将冷却水进水口和冷却水出水口分别开在罐外壁7的两侧，并且冷却水进水口的位置低于冷却水出水口，这样，可使冷却水与内壁6外侧充分接触以提高冷却降温效果。由于利用石灰水与煤气样气中的杂质进行化学反应以过滤煤气杂质时会产生大量热量，因而会提高水洗装置和煤气样气的温度，这样对水洗装置的寿命和后续对煤气样气的分析检测都不利，因此，通过水洗装置的上述结构可在过滤煤气样气的同时起到冷却降温作用，并且，将煤气样气过滤结构与冷却结构共同设置在水洗装置上，可节省煤气分析预处理装置的制造成本，并且安装方便。 较佳的，可在罐顶部中心位置处开孔，作为煤气过滤液的进水口，罐底部开孔作为煤气过滤液的出水口。煤气过滤液的进水口经焊接方式或其他固定连接方式与作为进水管的钢管相连，钢管上焊接法兰11，法兰11后设置手动球阀10以控制进水；煤气过滤液的出水口经焊接方式或其他固定连接方式与作为出水管的钢管相连，钢管上焊接法兰5，法兰5后设置手动球阀4以控制排水。可在煤气过滤液进水管上位于罐顶和法兰11之间的管道上开孔，在该孔上焊接钢管，上接法兰9作为煤气出气管8。可在水洗装置罐顶部偏离中心位置开孔，作为煤气进气口，并经焊接方式或其他固定连接方式与煤气进气管3相连，煤气进气管3焊接法兰2，法兰2后还可设置手动球阀1以控制进气。煤气出气管8上也可类似的设置手动球阀。上述的手动球阀也可以用气动球阀等可远程控制的阀门或其他形式的阀门代替。
较佳的，在水洗罐的内部密封空腔中设置过滤装置(未在图中示出)，如设置在石灰水液面下的平板式过滤网，该过滤网可基本水平放置，当煤气样气从石灰水中排出时，该过滤网可滤掉部分焦油等杂质。该过滤装置还可以是双层
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的平板式过滤网，其中一层过滤网位于石灰水液面下，其作用同上，另一层过滤网位于石灰水液面上，可滤除掉从石灰水排出的样气中的部分气态状的焦油等杂质。位于液面上的过滤网其网眼可相对于液面下的网眼小，以便过滤比液态焦油体积小的气态焦油。
较佳的，水洗装置的外侧设有液位计13，液位计13采用连通器结构，即上端和下端分别与内壁6所围成的罐内部密封空腔连通，用来观测空腔中的石灰水的液位，从而可使注入的石灰水没过煤气进气管3的端口。 为了提高耐压度，可将水洗装置做成圆柱型罐装密封容器，将罐顶部和底部做成穹形，将罐周的外壁7和内壁6做成双层环形壁。水洗装置的材质，可以是碳钢或不锈钢，或者是本领域使用的其他材质。整套装置耐压强度高，耐高温、耐腐蚀，适用于多种气化环境下的煤气样气采集与预处理。 根据所处理的样气的类型或其各种成分的含量，还可在水洗装置后设置一级或多级过滤装置。在本发明的另一实施例提供的煤气分析预处理装置中，在水洗装置之后，还可通过水洗装置的煤气出气管8连接有一过滤装置。该过滤装置包括密封容器和与其连接的进气管和出气管，过滤装置的进气管与水洗装置的煤气出气管8连接，出气管与煤气分析系统连接。过滤装置的密封容器中装有过滤液，如水或四氯化碳等。进气管伸入到过滤液液面下，可将水洗装置送出的煤气样气中的焦油成分进一步滤除。该过滤装置的密封容器上部还可设置有进水管、下部设置有出水管，以便向容器内送入过滤液和将过滤功效降低的过滤液排除。该过滤装置的结构可与水洗装置类似，其容器也可是双层密封容器，从而可在过滤样气中杂质的同时进行热交换。根据所处理的样气的类型或其各种成分的含量，可在该过滤装置后设置更多级的过滤装置，如设置使用纤维滤芯对气体进行过滤的装置。
干燥过滤装置也是过滤装置的一种，可降低或去除样气的水含量。在本发明的另一实施例提供的煤气分析预处理装置中，在水洗装置之后，还可通过水洗装置的煤气出气管8连接有干燥过滤装置，干燥过滤装置包括密封容器和与
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其连通的进气管和出气管，干燥过滤装置的进气管与水洗装置的煤气出气管8连接，干燥过滤装置的出气管与煤气分析系统连接。干燥过滤装置的密封容器中装有干燥剂，三层固体试剂，包括碱石灰、焦炭粒和氧化铁，这三种过滤剂一方面可以除去煤气气体中的水分，它也可以进一步过滤掉气体中残余的焦油和含硫气体，达到煤气二次净化的目的。干燥过滤装置通常设置在所有其他的过滤装置之后，即，经干燥过滤装置处理后的样气直接被送入煤气分析系统。 采用本发明实施例提供的煤气分析预处理装置进行煤气过滤的过程，可包括：
煤气采样气通过常开的手动球阀1由进气管3通入到水洗装置罐内的石灰水中，采样气通过低温石灰水后，采样气的温度下降，采样气成份中的微量H2S和其他酸性气体溶解在石灰水中，采样气中的少量焦油在温度降低后凝聚成液滴滞留在石灰水上层，部分灰尘颗粒也会残留到石灰水中，采样气经过水洗之后，由煤气出气管8溢出，并通过干燥过滤装置最终进入煤气分析系统。水洗装置中的石灰水可通过手动球阀10打开后送入水洗装置罐内，失效的石灰水则通过打开的手动球阀4排出，石灰水液位可由液位计13来测定。在内外壁的夹层中，由冷却水进水管12和冷却水出管14循环给进和排出冷却水。 需要说明的是，上述水洗装置的顶部和底部也可以是双层壁，即，该水洗装置由2个密封容器嵌套形成。
对于在多个采样点采集煤气样气的需求，本发明实施例还提供了一种煤气分析预处理系统。
参见图5，为本发明实施例提供的煤气分析预处理系统的结构示意图。该系统包括多个煤气分析预处理装置，这些煤气分析预处理装置的结构可如图1所示。这些煤气分析预处理装置分别设置在各煤气采样点。这些煤气分析预处理装置中水洗装置的煤气出气管8的法兰9后设置有气动球阀15，气动球阀15后的煤气出气管连接到总管16，总管16与分析系统(即煤气分析系统)连接。该系统还包括控制装置，控制装置分别与各水洗装置的气动球阀1或/和气
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动球阀15连接，以控制控气动球阀的开启与关闭。
较佳的，总管16和分析系统之间还连接有一级或多级过滤装置。若连接有一级过滤装置，则该过滤装置的进气管与总管16连通，出气管与分析系统连通；若连接有多级过滤装置，则其中第一级的过滤装置的进气管与总管16连通，其余过滤装置的进气管与前一级过滤装置的出气管连通，最后一级的过滤装置的出气管与分析系统连通。图中仅示出了连接有干燥过滤装置的情形，该干燥过滤装置的结构及作用可如前所述。在干燥过滤装置的进气管的前端还可设有减压阀17。
较佳的，总管16上还开有与其连通的水蒸汽进气管18和水蒸汽出气管，如倒淋19。较佳的，依照各煤气分析预处理装置送出的煤气样气在总管16流经的方向，水蒸汽进气管18设置于所有煤气分析预处理装置的煤气出气管8与总管16连通处之后，倒淋19设置于所有煤气分析预处理装置的煤气出气管8与总管16连通处之前，反之亦然。水蒸汽进气管18和倒淋19上可设有气动球阀。水蒸汽可通过水蒸汽进气管18送入，流经总管16后从倒淋19排出。这样，可将每个采样过程中煤气分析预处理装置遗留在管道中的煤气或焦油等杂质吹出，从而在多次采样的过程中不会造成煤气成分的干扰，较佳的，水蒸汽出气口向下，以便反吹出的杂质排出。该过程中，减压阀17可处于关闭状态，以防止水蒸汽进入干燥过滤装置。
控制装置可设在分析系统中，可根据采样点的煤气压力、各煤气分析预处理装置的煤气进气管3的管道直径、采样点数目和采样要求，计算出每一个采样点的通过气流量和煤气分析预处理装置完成一次采样及预处理所需要的时间，以及对各采样点采集的样气进行分析处理的顺序，从而可以设定各采样点的煤气分析预处理装置的开启顺序以及进行煤气采样与预处理的时间间隔，作为控制装置控制各煤气分析预处理装置进行煤气样气采集和预处理的依据。 如果每个采样点的煤气分析预处理装置完成一次采样及预处理的时间为4分钟，完成一次水蒸汽反吹处理的过程为1分钟，并考虑到打开与关闭气动球
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阀所需的时间为0.5分钟，以控制3个煤气分析预处理装置为例，则采用本发明实施例提供的煤气分析预处理系统进行煤气过滤的过程，可包括： 启动控制装置，控制装置关闭第2个和第3个煤气分析预处理装置的气动球阀15，打开第1个煤气分析预处理装置的气动球阀15；
第0.5分钟，第2个和第3个煤气分析预处理装置的气动球阀15关闭，第1个煤气分析预处理装置的气动球阀15打开。这样，第1个煤气分析预处理装置进行煤气采样以及预处理，在该过程中，煤气采样气经过第1个煤气分析预处理装置的气动球阀15，通过水洗装置出气管8道进入总管16，通过常开的减压阀17进入装满碱石灰的干燥过滤装置中干燥，进一步过滤掉剩余的微量焦油后，煤气样气送入分析系统(如红外分析仪、氧气在线分析仪等)； 第4.5分钟，控制装置关闭第1个煤气分析预处理装置的气动球阀15，打开水蒸汽进气管18和倒淋19的气动球阀，通过水蒸汽进气管18送入水蒸汽进行蒸汽反吹；水蒸气压力为0.5-1MPa；
第5分钟，控制装置关闭水蒸汽进气管18和倒淋19的气动球阀，停止蒸气反吹，打开第2个煤气分析预处理装置的气动球阀15；
第5.5分钟，第1个和第3个煤气分析预处理装置的气动球阀15关闭，第2个煤气分析预处理装置的气动球阀15打开，第2个煤气分析预处理装置开始对采样点2进行煤气样气采集以及对采集到的样气进行预处理，并送入分析系统；
第9.5分钟，控制装置关闭第2个煤气分析预处理装置的气动球阀15，打开水蒸汽进气管18和倒淋19的气动球阀，通过水蒸汽进气管18送入水蒸汽进行蒸汽反吹；
第10.5分钟，控制装置关闭水蒸汽进气管18和倒淋19的气动球阀，停止蒸气反吹，打开第3个煤气分析预处理装置的气动球阀15；
以此类推，通过控制装置分别控制各煤气分析预处理装置的气动球阀的开启和关闭，从而控制煤气分析预处理系统的采样、反吹和关闭，然后按照不同
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的给定间隔时间顺序取样，对各个采样点依次进行循环的采样、分析。取样后的煤气汇入总管道，经过减压阀后送入干燥过滤装置进一步脱除焦油，然后送入分析系统。每个采样点每次采样完毕后进行蒸汽反吹，可保证不同采样点所采集煤气成份在线分析的准确性。
一般情况下，在蒸汽反吹过程中，煤气分析预处理装置的气动球阀15是关闭的，但在煤气分析预处理装置运行了一段时间后，在进行蒸汽反吹时可以打开煤气分析预处理装置的气动球阀15，利用水蒸汽吹洗残存在该装置中(如内壁或/和过滤网)的焦油。
控制装置除了可通过控制煤气分析预处理装置的煤气出气管8的气动球阀15实现各煤气分析预处理装置的煤气采样与预处理操作外，也可通过控制煤气分析预处理装置的煤气进气管3的气动球阀1实现各煤气分析预处理装置的煤气采样与预处理操作，其控制过程与上述流程类似。控制装置还可以通过同时控制煤气分析预处理装置的煤气出气管8的气动球阀15，以及煤气进气管3的气动球阀1实现各煤气分析预处理装置的煤气采样与预处理操作。 需要说明的是，图5所示系统中的煤气分析预处理装置的结果可如前所述，即在水洗装置后包括一级或多级过滤装置。当设置有一级过滤装置时，该过滤装置的进气管与水洗装置的出气管连通，该过滤装置的出气管与总管16连通；当设置有多级过滤装置时，其中第一级的过滤装置的进气管与水洗装置的出气管连通，其余过滤装置的进气管与前一级过滤装置的出气管连通，最后一级的过滤装置的出气管与总管16连通。
进一步对图5所示的煤气分析预处理系统进行改进，可以得到本发明实施例提供的另一种煤气分析预处理系统。
图6给出了改进后的煤气分析预处理系统的示意图，其中，只包括一套煤气分析预处理装置(图6中未示出该装置的细节)，该装置的出气管与分析系统(即煤气分析系统)的进气管连通，该装置的进气管与一总管61连通，各采样点的煤气样气通过各采样点的气体采集装置以及送气管62送入到该总管
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61。在各采样点送气管62上分别设置有气动球阀63，这些气动球阀的开关可由控制装置(未在图中示出)进行控制。较佳的，在总管61上还连通有水蒸汽进气管64和出气管66，进气管64上设置有气动球阀65，出气管66上设置有气动球阀67，气动球阀65和67的开关由控制装置控制，从而实现水蒸汽反吹，以便对总管61中的残留样气以及残留物质清除，以保证对各采样点样气分析的准确性，此时，还需要在煤气分析预处理装置的送气管上设置气动球阀68，该球阀的开关也需要由控制装置控制，保证在进行水蒸汽反吹时，水蒸汽不会被送入到煤气分析预处理装置。较佳的，水蒸汽进气管64和出气管66设置于所有采样点送气管62与总管61连通之处的两侧，以提高反吹的效果。 同样，如果每个采样点的煤气分析预处理装置完成一次采样及预处理的时间为4分钟，完成一次水蒸汽反吹处理的过程为1分钟，并考虑到打开与关闭气动球阀所需的时间为0.5分钟，以分别对3个煤气采样点的样气进行分析为例，则采用图6所示的煤气分析预处理系统进行煤气预处理的过程，可包括： 启动控制装置，控制装置关闭第2个和第3个采样点送气管62上的气动球阀63，打开第1个采样点送气管62上的气动球阀63；
第0.5分钟，第2个和第3个采样点送气管62上的气动球阀63关闭，第1个采样点送气管62上的气动球阀63打开。这样，第1个采样点的煤气样气被送入总管61，并经总管61、煤气分析预处理装置的进气管送入煤气分析预处理装置进行预处理，此时的气动球阀68为打开状态、气动球阀65和67为关闭状态。预处理后的样气被送入分析系统进行分析处理；
第4.5分钟，控制装置关闭煤气分析预处理装置的进气管上的气动球阀68，关闭第1个采样点送气管62上的气动球阀63，打开水蒸汽进气管64和出气管66上气动球阀65和67，通过水蒸汽进气管64送入水蒸汽对总管61进行蒸汽反吹；
第5分钟，控制装置关闭水蒸汽进气管64和出气管66上的气动球阀65和67，停止蒸气反吹，打开第2个采样点送气管62上的气动球阀63，以及打
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开气动球阀68；
第5.5分钟，第1个和第3个采样点送气管62上的气动球阀63关闭，第2个采样点送气管62上的气动球阀63打开，气动球阀68打开，第2个采样点的样气被送入煤气分析预处理装置进行预处理，并在处理后送入分析系统； 第9.5分钟，控制装置关闭气动球阀68，关闭第2个采样点送气管62上的气动球阀63，打开水蒸汽进气管64和出气管66的气动球阀65和67，通过水蒸汽进气管64送入水蒸汽进行蒸汽反吹；
第10.5分钟，控制装置关闭水蒸汽进气管64和出气管66上的气动球阀65和67，停止蒸气反吹；并打开第3个采样点送气管62上的气动球阀63； 以此类推，通过控制装置分别控制各采样点送气管上的气动球阀的开启和关闭，从而控制煤气分析预处理系统对各采样点采集的样气依次循环进行预处理。对每个采样点的样气进行预处理后对总管进行蒸汽反吹，可保证不同采样点所采集煤气成份在线分析的准确性。一般情况下，在蒸汽反吹过程中，煤气分析预处理装置的气动球阀68是关闭的，但在煤气分析预处理装置运行了一段时间后，在进行蒸汽反吹时可以打开煤气分析预处理装置的气动球阀68，利用水蒸汽吹洗残存在该装置中的焦油。由于该系统使用一套煤气分析预处理装置，则可以降低生产、维护成本。另外，在对不同采样点的样气分析时，气体置换时间不会过长，从而提高了气体成分的即时性。
需要说明的是，图6中的煤气分析预处理装置中还可设置有一级或多级过滤装置。当设置有一级过滤装置时，该过滤装置的进气管与水洗装置的出气管连通；当设置有多级过滤装置时，其中第一级的过滤装置的进气管与水洗装置的出气管连通，其余过滤装置的进气管与前一级过滤装置的出气管连通，最后一级的过滤装置的出气管与分析系统连接。
本发明实施例中的气动球阀也可以用其他类型的阀门代替。 通过以上描述可以看出，本发明实施例提供的煤气分析预处理装置的水洗装置设计为水夹套形式，内置循环水，这样既可以起到冷却气体的作用，又能
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够使内层罐中的水得到冷却，而且水处于循环状态，不会造成浪费，节能降耗。水洗装置集降温、除尘、除H2S、除焦油于一体，避免了洗气流程过长、装置连接繁琐、石灰水更换频繁等缺点，达到省时、省力、易操作的优点。水洗装置小巧简洁，占地面积小，便于安装；对于多个采样点采样的煤气分析预处理装置可以同时安装，分别净化各采样点样气，通过控制装置控制顺序采集分析各采样点煤气成份。除少数进水、排污阀门(如石灰水的进水和排水阀门)采用手动球阀以外，煤气分析预处理装置或系统所采用的阀门都可采用气动球阀控制，这在最大程度减少了现场操作人员的工作量，减少在高危环境下的工作时间，通过控制装置实现采样及反吹，可提高工作效率，保证安全生产。另外，本发明实施例提供的煤气分析预处理装置或系统设备简单，除水洗罐外，其他设备均可以远离操作现场，没有电器设备，能够达到较高防爆等级的要求。 还需要说明的是，对于其他采样气体的预处理，也可采用与本发明实施例提供的煤气分析预处理装置类似的结构，另外，对于需要多采样点的情况，也可采用与本发明实施例所提供的煤气分析预处理系统类似的结构以及处理流程。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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图4
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