Py-Gas分析采样系统的应用

　　1 概述

　　在线分析仪的采样系统是整个分析检测系统中非常重要的一部分，对分析仪表的正常工作起到关键作用。分析采样系统一般是由喷淋器、冷却器、过滤器、调压器等组成，还需要冷却水或除盐水冷却，结构复杂，维护工作量较多，稳定性不好。在某 PTA 装置的氧化反应器、后氧化反应器顶部尾气出口设有氧分析仪和一氧化碳分析仪，其尾气采样处理系统采用美国Thermo 公司生产的 Py-Gas 采样装置，共有 10 套(其中 3 台氧化反应器用 6 套，2 台后氧化反应器用 4 套)。下面以氧化反应器和后氧化反应器的尾气采样处理系统为例, 介绍 Py—Gas 的结构、工作原理、设计、配置、现场安装及特点等。

　　2 Py—Gas 的结构和工作原理

　　氧化反应器顶部尾气温度约为 160℃、压力约为0.56MPa, 工艺介质为高温含水分和酸性的尾气, 采用Py—Gas 分析采样处理系统处理采样尾气，使之满足分析仪表的要求。

　　2.1 Py-Gas 的结构

　　Py-Gas 由采样阀段、过滤回流段、冷却段和温度控制段所组成，Py-Gas 结构图如图 1 所示。

　　Py—Gas 的采样阀段，主要调节采样气的大小，通常采用旋塞阀。

　　Py—Gas 的过滤回流段，因氧化反应器主要原料为PX(对二甲苯)和 HAC(醋酸)以及催化剂等，反应后产生的尾气，带一些颗粒状的杂质，需采用目数较小的过滤网过滤，附在过滤网上的杂质通过冷却段落下的冷凝液自清洗, 周而复始保持过滤网清洁，将过滤后较干净的采样气送到冷却段。

　　Py—Gas 的冷却段采用内管式换热器方式冷却，仪表风进入旋涡冷却管方式的内管式换热器内冷却，产生的冷凝液通过过滤回流段回流到工艺尾气管内，将清洁冷却后的采样气送到分析仪检测。

　　Py—Gas 的温度控制段带有就地气动温度控制系统，温度控制器安装在不锈钢仪表箱内，仪表气源为0.6 MPa，温包检测元件设在 Py—Gas 采样气出口(即接分析仪的入口管)，通过调节进入冷却段的仪表风来保证氧分析仪和一氧化碳分析仪所要求的温度范围，Py-Gas 温度控制系统如图 2 所示。

　　2.2 Py—Gas 的工作原理

　　Py—Gas必须与反应器工艺尾气出口管顶部垂直安装，其依据化工中的精馏原理并结合被测的采样气的流速和冷却段的温差进行温度操作和控制，冷却段中内管式换热器提供可调节的仪表风的冷量给采样气。

　　当采样气从工艺尾气出口管流经过滤回流段时，过滤网去除采样气中的碳聚化合物和其它的一些颗粒和杂质，包括重组分也冷凝下来;采样气继续向上到达冷却段，通过仪表风的冷却产生凝液;凝液通过过滤回流装置下落，而采样气通过内管式换热器向上流动，当凝液较多时，向上流的采样气净化就越洁净，提供分析仪的采样气就越好。