流体混合物的检测系统和检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种流体混合物的检测系统和检测方法。检测系统包括管路组件、第一阀门、气相色谱仪和真空泵，管路组件包括第一管路和第二管路；第一阀门与第一管路连接，第一阀门用于控制反应器反应得到的流体混合物的流通；气相色谱仪具有进样端和出样端，进样端与第一管路远离第一阀门的一端连接，出样端与第二管路连接；真空泵与第二管路远离气相色谱仪的一端连接。本发明专利技术的检测系统和检测方法减小了延迟误差，避免了溶解误差，还可以避免沸点接近室温或挥发性较强的产物挥发逃逸，将反应得到的流体混合物全部气化后直接进样至气相色谱仪，实现在线气相色谱检测，降低了测量误差。降低了测量误差。降低了测量误差。

【技术实现步骤摘要】
流体混合物的检测系统和检测方法


[0001]本专利技术属于流体检测
，具体涉及一种流体混合物的检测系统和检测方法。

技术介绍

[0002]对于反应器内化学反应生成的流体混合物，一般采用气相色谱技术或液相色谱技术进行分离检测，但是基于冷却降压
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气液分离采样的离线组分检测方法一般会有测量误差。例如对于高温或高温高压反应器内的裂解产物自开始冷却到降温需要一定时间，在这一过程中裂解反应在偏离预设工况条件的状态下持续进行，当延迟冷却的时长与裂解反应器内的程序加热时长比值较大时，可造成离线采样时原料转化率和获取的产物组分分布产生一定的偏差。或者一些常温常压气相产物可在液相产物中具有较强的溶解性，气相产物在液相产物中的溶解使得通过测量气相产物质量流量的方法获取的产气率数据相对偏低，也将使通过测量气相产物样品获取的气相组分收率数据出现一定的偏差。此外，在室压下，部分冷却后呈液相的组分具有接近室温的沸点或较强的挥发性，典在完成气液分离后，上述产物及溶解在液相产物中的气相产物可在样品收集和检测的过程中从液相样品中部分逃逸，从而造成测量误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种流体混合物的检测系统和检测方法，以解决现有的流体混合物的检测系统和方法存在测量误差的技术问题。
[0004]本专利技术第一方面提供一种流体混合物的检测系统，包括管路组件、第一阀门、气相色谱仪和真空泵，管路组件包括第一管路和第二管路；第一阀门与第一管路连接，第一阀门用于控制反应器反应得到的流体混合物的流通；气相色谱仪具有进样端和出样端，进样端与第一管路远离第一阀门的一端连接，出样端与第二管路连接；真空泵与第二管路远离气相色谱仪的一端连接。
[0005]在一些实施例中，检测系统还包括进样针和冷却器，进样针的一端用于插入反应器中，另一端与第一阀门连接，冷却器套设在进样针的外周。
[0006]在一些实施例中，检测系统还包括与第一阀门连接的脉冲电源，脉冲电源用于驱动第一阀门启闭。
[0007]在一些实施例中，检测系统还包括设置在第二管路上的第二阀门，第二阀门位于真空泵与气相色谱仪之间，第二阀门为单向阀，流通方向为沿第二管路且由气相色谱仪指向真空泵的方向。
[0008]在一些实施例中，第二阀门的阈值压力小于流体混合物中最高沸点值对应组分的饱和蒸气压。
[0009]在一些实施例中，检测系统还包括第三管路以及设置在第三管路上的第三阀门，第三管路的两端分别与第一管路和第二管路连接。
[0010]在一些实施例中，检测系统还包括设置在第一管路上的第一压力传感器以及设置在第二管路上的第二压力传感器，第一压力传感器位于第一阀门与气相色谱仪之间，第二压力传感器位于真空泵与气相色谱仪之间。
[0011]在一些实施例中，检测系统还包括加热件，第一阀门、管路组件和气相色谱仪用于与流体混合物接触的表面分别设置有加热件。
[0012]在一些实施例中，气相色谱仪包括至少两个用于同步分析不同组分的通道，每个通道的两端分别与第一管路和第二管路连通。
[0013]此外，本专利技术第二方面提供一种流体混合物的检测方法，采用上述任一实施方式的检测系统，检测方法包括以下步骤：关闭第一阀门；采用真空泵对第一管路、气相色谱仪和第二管路抽真空；打开第一阀门，以使流体混合物进入第一管路闪蒸为气体混合物；采用气相色谱仪对气体混合物进行在线检测。
[0014]在一些实施例中，打开第一阀门的步骤包括：采用脉冲电源驱动第一阀门持续启闭；其中，脉冲电源的脉冲信号的脉宽小于10ms，第一阀门持续启闭的频率为1～10Hz。
[0015]本专利技术通过关闭第一阀门，采用真空泵对管路组件和气相色谱仪进行抽真空，然后打开第一阀门，由于第一阀门的阀芯朝向气相色谱仪的一侧为低压状态，第一阀门的前后压差使得流体混合物快速进入第一管路，若气体混合物为高温或高温高压反应器内的产物，则可以降低冷却时间，减小延迟误差。此外，对于气液混合物，当流体混合物进入低压的第一管路后，压强突然降低，可使流体混合物实现闪蒸，流体混合物中的液体均挥发为气体，变为气体混合物，防止某些气相组分溶解在液相组分中，能够避免溶解误差。而且流体混合物在低压的环境下沸点降低，因此还可以避免沸点接近室温或挥发性较强的产物挥发逃逸，本专利技术将反应得到的流体混合物全部气化后直接进样至气相色谱仪，实现在线气相色谱检测，降低了测量误差。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一些实施例提供的流体混合物的检测系统的示意图；
[0017]图2为本专利技术另一些实施例提供的流体混合物的检测系统的示意图；
[0018]图3为本专利技术又一些实施例提供的流体混合物的检测系统的示意图。
[0019]附图标号如下：管路组件10；第一管路11；第二管路12；第三管路13；第一阀门21；气相色谱仪30；进样端31；出样端32；真空泵40；进样针50；冷却器60；第二阀门22；第三阀门23；第一压力传感器71；第二压力传感器72；反应器80。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。
[0021]为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自
身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0022]在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“若干”的含义是一个或者一个以上；“几个(种)”的含义是两个(种)以上；“以上”、“以下”为包括本数；术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，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文的限制。
[0023]本专利技术的上述
技术实现思路
并不意欲描述本专利技术中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
[0024]高温高压条件下有机质的热裂解在废弃物转能源、航天热防护等领域得到了广泛应用，其中对高温高压下具有显著沸点差异的裂解产物进行组分检测是相关技术发展的前提。但常见的基于冷却降压
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气液分离采样的离线组分检测方法会引入溶解、挥发和延迟三类误差，进而对热裂解反应机理模型的研究精度造成影响。
[0025]第一类为延迟误差：高温(及高温高压)反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体混合物的检测系统，其特征在于，包括：管路组件，包括第一管路和第二管路；第一阀门，与所述第一管路连接，所述第一阀门用于控制反应器反应得到的流体混合物的流通；气相色谱仪，具有进样端和出样端，所述进样端与所述第一管路远离所述第一阀门的一端连接，所述出样端与所述第二管路连接；真空泵，与所述第二管路远离所述气相色谱仪的一端连接。2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括进样针和冷却器，所述进样针的一端用于插入所述反应器中，另一端与所述第一阀门连接，所述冷却器套设在所述进样针的外周。3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括与所述第一阀门连接的脉冲电源，所述脉冲电源用于驱动所述第一阀门启闭。4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括设置在所述第二管路上的第二阀门，所述第二阀门位于所述真空泵与所述气相色谱仪之间，所述第二阀门为单向阀，流通方向为沿所述第二管路且由所述气相色谱仪指向所述真空泵的方向。5.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述第二阀门的阈值压力小于所述流体混合物中最高沸点值对应组分的饱和蒸气压。6.根据权利要求1～5中任一项所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括第三管路以及设置在所述第三管路上的第三阀门，所述第三管路的两端分别与所述第一管路和所述第二管...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜培学，祝银海，王昱森，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：