一种克劳斯脱硫过控在线测量气体旋流除雾装置技术领域
本发明涉及检测仪器技术领域，特别涉及一种克劳斯脱硫过控在线测
量气体旋流除雾装置。
背景技术
对任何一套H2S/SO2在线分析仪而言，其控制重点之一在于防止样气
中硫磺(主要是液态和气态)在管路和监测池中凝结，影响设备运行和气
体监测，增大工程维护量和测量成本。
为了解决尾气中液态硫磺对测量造成的影响，目前采样脱硫装置主要
采用两种方法：一是冷法脱硫，二是热法脱硫。其中，热法脱硫的基本原
理是：采用全程伴热的方式，从样气取样到排回至工艺管道都进行高温伴
热，温度基本和工艺管道的温度一致。样气主要依靠捕雾器去除液态硫，
捕雾器的温度稍高于硫磺的熔点。
现有技术中的热法脱硫装置硫磺去除不彻底，气态硫磺与液态硫磺不
能很好的分离，样气全程伴热，成本高，温度不易控制，高温影响气体测
量的准确性。
发明内容
本申请提供的一种克劳斯脱硫过控在线测量气体旋流除雾装置，解决
了或部分解决了现有技术中的热法脱硫装置硫磺去除不彻底，气态硫磺与
液态硫磺不能很好的分离，温度不易控制，高温影响气体测量的准确性的
技术问题，实现了对检测气体进行高效的脱硫脱水，减少检测气体测量过
程中的干扰因素，通过温控模块实现检测气体温度的精确控制，提高测量
结果准确性的技术效果。
本申请提供了一种克劳斯脱硫过控在线测量气体旋流除雾装置，用于
对检测气体进行脱硫脱水，所述除雾装置包括：
脱硫旋流器，进口端与进样管连通；
脱水旋流器，进口端通过气管连通所述脱硫旋流器的出口端；
气体检测箱，进口端通过出样管连通所述脱水旋流器的出口端；
第一温控模块，设置在所述脱硫旋流器内；所述第一温控模块包括：
第一降温部件和第一温度传感器；
第二温控模块，设置在所述脱水旋流器内；所述第二温控模块包括：
第二降温部件和第二温度传感器；
其中，所述检测气体通过所述进样管通入所述脱硫旋流器。
作为优选，所述进样管为变径管，靠近所述脱硫旋流器位置的管径小；
所述进样管的一端与所述脱硫旋流器的进口端通过卡扣连接固定，另
一端通过取样管连通工艺管道；
所述脱硫旋流器的底部通过排液管连通所述工艺管道；
所述脱水旋流器的底部通过排液管连通所述工艺管道；
所述气体检测箱的出口端通过排废管连通所述工艺管道；
其中，所述工艺管道中的所述检测气体通过所述取样管及进样管通入
所述脱硫旋流器。
作为优选，所述取样管与所述工艺管道的安装位置低于所述排液管与
所述工艺管道的安装位置；
所述进样管及所述取样管包裹有保温层；
所述进样管选用耐高温耐腐的不锈钢材料。
作为优选，所述除雾装置包括两个串联设置的所述脱水旋流器，分别
为第一脱水旋流器及第二脱水旋流器；
所述第一脱水旋流器的进口端通过气管连通所述脱硫旋流器的出口
端；所述气管两端分别通过卡扣与所述第一脱水旋流器及脱硫旋流器连接
固定；
所述第二脱水旋流器的进口端通过气管连通所述第一脱水旋流器的出
口端；所述气管两端分别通过所述卡扣与所述第一脱水旋流器及第二脱水
旋流器连接固定；
所述除雾装置包括两个所述第二温控模块，分别设置在所述第一脱水
旋流器及第二脱水旋流器内。
作为优选，所述第一降温部件及第二降温部件为石英换热管；
所述第一降温部件包括10～20根所述石英换热管；所述石英换热管的
长度为100～150mm；
所述第二降温部件包括10～20根所述石英换热管；所述石英换热管的
长度为100～150mm；
所有所述石英换热管通过法兰板分别固定在所述脱硫旋流器、第一脱
水旋流器及第二脱水旋流器上；
所述脱硫旋流器、第一脱水旋流器及第二脱水旋流器选用耐高温耐腐
的不锈钢材料。
作为优选，所述脱硫旋流器的温度控制在120～150℃；
所述第一脱水旋流器的温度控制在20～50℃；
所述第二脱水旋流器的温度控制在20～50℃。
作为优选，所述出样管与所述脱水旋流器的出口端通过卡扣连接固定；
所述除雾装置还包括：抽气泵；所述抽气泵设置在所述出样管上；
所述出样管选用耐高温耐腐的不锈钢材料。
作为优选，所述除雾装置还包括：
反吹气组件，所述反吹气组件包括：气源、吹气设备及输气管道；
所述气源通过气管连通所述吹气设备的入口；
所述吹气设备的出口通过所述输气管道分别与所述脱硫旋流器及所述
脱水旋流器连接；
其中，所述吹气设备间隔设定时间将所述气源内的气体通过所述输气
管道送入所述脱硫旋流器及所述脱水旋流器内；所述气体的流动方向与所
述检测气体的流动方向相反，即实现反吹所述脱硫旋流器及所述脱水旋流
器。
作为优选，所述气源提供的气体为工业氮气；
所述吹气设备为空压机。
作为优选，所述除雾装置还包括：
总控箱，通过导线与所述气体检测箱、第一温度传感器及第二温度传
感器连接；
其中，所述总控箱接收所述气体检测箱发送的气体信息；所述电控箱
接收所述第一温度传感器及第二温度传感器发送的温度信息。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了在脱硫旋流器内设置第一温控模块，在脱水旋流器内设置
第二温控模块，第一温控模块中的第一降温部件对检测气体进行降温，有
效提高检测气体的脱硫效果，第二温控模块中的第二降温部件对检测气体
进行降温，有效提高检测气体的脱水效果，第一温度传感器对脱硫旋流器
的内部温度进行精确控制，第二温度传感器对脱水旋流器的内部温度进行
精确控制。这样，有效解决了现有技术中的热法脱硫装置硫磺去除不彻底，
气态硫磺与液态硫磺不能很好的分离，温度不易控制，高温影响气体测量
的准确性的技术问题，实现了对检测气体进行高效的脱硫脱水，减少检测
气体测量过程中的干扰因素，通过温控模块实现检测气体温度的精确控制，
提高测量结果准确性的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的克劳斯脱硫过控在线测量气体旋流除雾装
置的结构示图；
图2为本发明实施例提供的克劳斯脱硫过控在线测量气体旋流除雾装
置的总装图。
(图示中各标号代表的部件依次为：1进样管、2脱硫旋流器、3石英
换热管、4法兰板、5卡扣、6第一脱水旋流器、7抽气泵、8出样管、9
第二脱水旋流器、10工艺管道、11总控箱、12气泵、13气源、14吹气设
备、15气体检测箱)
具体实施方式
本申请实施例提供的一种克劳斯脱硫过控在线测量气体旋流除雾装
置，解决了或部分解决了现有技术中的热法脱硫装置硫磺去除不彻底，气
态硫磺与液态硫磺不能很好的分离，温度不易控制，高温影响气体测量的
准确性的技术问题，通过在脱硫旋流器内设置第一温控模块，在脱水旋流
器内设置第二温控模块，实现了对检测气体进行高效的脱硫脱水，减少检
测气体测量过程中的干扰因素，通过温控模块实现检测气体温度的精确控
制，提高测量结果准确性的技术效果。
本申请实施例提供了一种克劳斯脱硫过控在线测量气体旋流除雾装
置，用于对检测气体进行脱硫脱水，参见附图1和2，该除雾装置包括：
脱硫旋流器2、脱水旋流器、气体检测箱15、第一温控模块及第二温控模
块。脱硫旋流器的进口端与进样管1连通；脱水旋流器的进口端通过气管
连通脱硫旋流器2的出口端；气体检测箱15的进口端通过出样管8连通
脱水旋流器的出口端；第一温控模块设置在脱硫旋流器内；第一温控模块
包括：第一降温部件和第一温度传感器；第二温控模块设置在脱水旋流器
内；第二温控模块包括：第二降温部件和第二温度传感器。
进一步的，参见附图1，进样管1为变径管，靠近脱硫旋流器2位置
的管径小；变径管通过变化的管径，能改变检测气体进入的气流速度。参
见附图1和2，进样管1的一端与脱硫旋流器2的进口端通过卡扣5连接
固定，另一端通过取样管连通工艺管道10；通过卡扣5的连接方式能方便
进行设备的安装和拆卸。
脱硫旋流器2的底部通过排液管连通工艺管道10；脱水旋流器的底部
通过排液管连通工艺管道10；气体检测箱15的出口端通过排废管连通工
艺管道10；其中，工艺管道10中的检测气体通过取样管及进样管1通入
脱硫旋流器2。检测气体经过脱硫旋流器2，其中的硫磺凝结为液滴，由脱
硫旋流器2底部的排液管排回工艺管道10；脱硫后的检测气体经过脱水旋
流器，其中的水蒸气凝结为水滴，由脱水旋流器底部的排液管排回工艺管
道10。
作为一种优选的实施例，取样管与工艺管道10的安装位置低于排液管
与工艺管道10的安装位置，即取样管与工艺管道10的连接位置低于排液
管与工艺管道10的连接位置；进样管及取样管1包裹有保温层，保温层用
于保持检测气体温度，防止气态或液态硫磺凝固后堵塞管线。进样管1选
用耐高温耐腐的不锈钢材料，因为检测气体多为高温腐蚀性气体，所以选
用耐高温耐腐的不锈钢材料能延长设备的使用寿命。
作为一种优选的实施例，除雾装置包括两个串联设置的脱水旋流器，
分别为第一脱水旋流器6及第二脱水旋流器9；第一脱水旋流器6的进口
端通过气管连通脱硫旋流器2的出口端；气管两端分别通过卡扣5与第一
脱水旋流器6及脱硫旋流器2连接固定；第二脱水旋流器9的进口端通过
气管连通第一脱水旋流器6的出口端；气管两端分别通过卡扣5与第一脱
水旋流器6及第二脱水旋流器9连接固定；其中，卡扣5的连接方式能方
便进行设备的安装和拆卸；通过两个串联设置的脱水旋流器保证检测气体
内的水蒸气被彻底排尽。该除雾装置还包括两个所述第二温控模块，分别
设置在第一脱水旋流器6及第二脱水旋流器9内，实现对第一脱水旋流器
6及第二脱水旋流器9内部温度的精确控制。
进一步的，第一温控模块中的第一降温部件及第二温控模块中的第二
降温部件为石英换热管3；第一降温部件包括10～20根石英换热管3；石
英换热管3的长度为100～150mm；第二降温部件包括10～20根石英换热管
3；石英换热管3的长度为100～150mm；所有石英换热管3通过法兰板4
分别固定在脱硫旋流器2、第一脱水旋流器6及第二脱水旋流器9上；脱
硫旋流器2、第一脱水旋流器6及第二脱水旋流器9选用耐高温耐腐的不
锈钢材料，选用耐高温耐腐的不锈钢材料能延长设备的使用寿命。
在检测过程中，脱硫旋流器2的温度通过石英换热管3控制在
120～150℃，此时，液态硫磺凝结后被截留下来由脱硫旋流器2底部的排
液管排出；第一脱水旋流器6的温度通过石英换热管3控制在20～50℃；
第二脱水旋流器9的温度通过石英换热管3控制在20～50℃，检测气体温
度被降至20～50℃，能确保检测气体的处理结果准确无误，解决了一般除
雾器需要全程伴热，影响气体测量的问题。
进一步的，出样管8的一端与脱水旋流器的出口端通过卡扣5连接固
定，另一端与气体检测箱15固定连接；卡扣5的连接方式能方便进行设备
的安装和拆卸。除雾装置还包括：抽气泵7；抽气泵7设置在出样管8上，
抽气泵7用于提高气体进入脱硫旋流器2的初始瞬时速度。出样管8选用
耐高温耐腐的不锈钢材料，因为检测气体多为高温腐蚀性气体，所以选用
耐高温耐腐的不锈钢材料能延长设备的使用寿命。
进一步的，除雾装置还包括：反吹气组件，反吹气组件包括：气源13、
吹气设备14及输气管道；气源13通过气管连通吹气设备14的入口；吹气
设备14的出口通过输气管道分别与脱硫旋流器2及脱水旋流器连接。
其中，吹气设备14间隔设定时间将气源13内的气体通过输气管道送
入脱硫旋流器2及脱水旋流器内；气体的流动方向与检测气体的流动方向
相反，即实现反吹脱硫旋流器2及脱水旋流器。作为一种优选的实施例，
气源13提供的气体为工业氮气；吹气设备14为空压机。通过反吹气组件
定期对脱硫旋流器2及脱水旋流器进行吹扫能有效防止各个管线堵塞，保
证脱硫脱水的高效性。
进一步的，除雾装置还包括：总控箱11，总控箱11通过导线与气体
检测箱15、第一温度传感器及第二温度传感器连接；其中，总控箱11接
收气体检测箱15发送的气体吸光信息；总控箱11接收第一温度传感器及
第二温度传感器发送的温度信息，并控制第一降温部件和第二降温部件进
行温度调节。总控箱11一方面能接收、处理并显示气体检测箱15发送的
气体信息，另一方面能控制第一温控模块及第二温控模块实现温度的自动
化控制。
下面通过具体实施例对本申请提供的克劳斯脱硫过控在线测量气体旋
流除雾装置的工作原理和各个部件的运行特征进行具体说明：
由第一温度传感器控制脱硫旋流器2的内部温度为120～150℃，由第
二温度传感器控制第一脱水旋流器6的内部温度为20～50℃，由第二温度
传感器控制第二脱水旋流器9的内部温度为20～50℃。
出样管8上的抽气泵7工作，使检测气体由工艺管道10加速通过取样
管及进样管1，继而进入脱硫旋流器2，检测气体在旋流过程中与石英换热
管3进行热交换，将温度降低至120～150℃。检测气体中的硫磺凝结为液
滴，由脱硫旋流器2底部的排液管排回工艺管道10。
检测气体从脱硫旋流器2进入第一脱水旋流器6，检测气体在旋流过
程中与石英换热管3进行热交换，将温度降低至20～50℃。检测气体中携
带的水蒸气凝结为水滴，由第一脱水旋流器6底部的排液管排回工艺管道
10。
检测气体从第一脱水旋流器6进入第二脱水旋流器9，石英换热管3
保持气体温度为20～50℃，检测气体继续将剩余的水蒸气凝结为水滴，由
第二脱水旋流器6底部的排液管排回工艺管道10。
检测气体从第二脱水旋流器6通过出样管8进入气体检测箱15，经过
气体检测箱15对气体进行处理分析，产生的气体吸光信息发送到总控箱
11，总控箱11接收、处理并显示该气体吸光信息。
参见附图2，处理后的检测气体通过气泵12由排废管排回工艺管道10。
通过反吹气组件对脱硫旋流器2、第一脱水旋流器6及第二脱水旋流器9
反向吹扫工业氮气，防止管线堵塞。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了在脱硫旋流器2内设置第一温控模块，在脱水旋流器内设
置第二温控模块，第一温控模块中的第一降温部件对检测气体进行降温，
有效提高检测气体的脱硫效果，第二温控模块中的第二降温部件对检测气
体进行降温，有效提高检测气体的脱水效果，第一温度传感器对脱硫旋流
器2的内部温度进行精确控制，第二温度传感器对脱水旋流器的内部温度
进行精确控制。这样，有效解决了现有技术中的热法脱硫装置硫磺去除不
彻底，气态硫磺与液态硫磺不能很好的分离，温度不易控制，高温影响气
体测量的准确性的技术问题，实现了对检测气体进行高效的脱硫脱水，减
少检测气体测量过程中的干扰因素，通过温控模块实现检测气体温度的精
确控制，提高测量结果准确性的技术效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进
行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方
式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任
何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。