气化焦油监测系统、监测方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113466207A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110740264.0(22)申请日2021.06.30(71)申请人天津大学地址300354天津市津南区海河教育园区雅观路135号申请人中国民航大学(72)发明人陈冠益李健陈达颜蓓蓓陶俊宇张伟程占军周生权(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人吴梦圆(51)Int.Cl.G01N21/65(2006.01)G01N21/01(2006.01)G01N1/28(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称气化焦油监测系统、监测方法及装置(57)摘要本发明公开了一种气化焦油监测系统、监测方法及装置，其中，气化焦油监测系统包括依次连接的粉尘捕集器、控压器、干燥器、气体保温器、气体池、气体探测器、光学监测器和计算机。该粉尘捕集器用于在被设置在气化炉出口的情况下，过滤气体中的固体颗粒；控压器用于控制气体的流动速度；干燥器用于控制气体的湿度；气体保温器用于控制上述气体的温度；气体池用于承载气体；气体探测器一端通过第一光纤还连接激光器，激光器用于照射气体池中的气体产生拉曼散射光；气体探测器用于收集拉曼散射光；气体探测器另一端通过第二光纤连接光学监测器，光学监测器用于调整和放大拉曼散射光的光信号；计算机用于输出拉曼光谱和焦油的成分与含量。CN113466207ACN113466207A权利要求书1/1页1.一种气化焦油监测系统，包括依次连接的粉尘捕集器、控压器、干燥器、气体保温器、气体池、气体探测器、光学监测器和计算机，其中，所述粉尘捕集器，用于在被设置在气化炉出口的情况下，过滤气体中的固体颗粒；所述控压器，用于控制所述气体的流动速度；所述干燥器，用于控制所述气体的湿度；所述气体保温器，用于控制所述气体的温度；所述气体池，用于承载所述气体；所述气体探测器一端通过第一光纤还连接激光器，所述激光器用于照射所述气体池中的所述气体产生拉曼散射光；所述气体探测器，用于收集所述拉曼散射光；所述气体探测器另一端通过第二光纤连接所述光学监测器，所述光学监测器，用于调整和放大所述拉曼散射光的光信号；所述计算机，用于输出拉曼光谱和焦油的成分与含量。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述粉尘捕集器包括陶瓷膜、石英膜中的任意一种。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述激光器包括输出波长为532nm的激光器。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体保温箱内部的温度包括300～600℃。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体池包括耐腐蚀腔体，所述耐腐蚀腔体上设置插孔，所述插孔用于安装所述气体探测器。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述耐腐蚀腔体包括镍基合金腔体。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学监测器包括：傅里叶拉曼光谱光路，用于调整所述拉曼散射光的光路；电荷耦合器件，用于将经过调整的所述拉曼散射光的光信号放大。8.一种采用权利要求1～7任意一项所述的系统进行监测气化焦油的方法，包括：依次将不同浓度的气态标准化合物输入系统中，输出至少一组标准特征谱峰；通过每一组所述标准特征谱峰的谱峰高度与所述标准化合物的浓度确定所述标准化合物的标准曲线函数；将气体输入所述系统中，输出至少一组特征谱峰；通过对比所述特征谱峰与所述标准特征谱峰，确定化合物的种类；通过所述化合物对应的所述标准曲线函数确定所述特征谱峰高度对应的所述化合物的浓度；通过所述化合物的浓度确定所述气体中焦油浓度。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述标准化合物包括苯、甲苯、二甲苯、萘、苯酚中的任意一种。10.一种气化焦油监测装置，包括权利要求1～7任意一项所述的系统。2CN113466207A说明书1/6页气化焦油监测系统、监测方法及装置技术领域[0001]本发明属于工业污染物排放控制与监测领域，具体地，涉及一种气化焦油监测系统、监测方法及装置。背景技术[0002]生物质能源是一种重要的可再生能源，在化石能源日渐枯竭的今天，生物质能源的转化利用技术引起越来越多的关注。气化技术是生物质能源利用的一个重要的方向，气化技术以及后续净化提质工艺可将生物质转变为高品质的气体燃料以及生物油和生物质焦。但是在气化过程中不可避免的产生焦油。焦油是一种复杂的混合物，其主要成分为单环到多环芳香烃，具有一定的致癌和环境污染风险。同时，气化燃气体中的焦油从500℃开始逐渐冷凝，导致气体管道的堵塞，增加管路压力，带来爆炸风险。燃气中的焦油也会降低燃烧效率，同时损害下游燃烧器。因此，气化过程中的焦油的控制与脱除至关重要。[0003]焦油问题的解决，依赖于焦油的准确监测。准确及时的焦油监测数据，可为整体工艺调整提供依据，