(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123377295.9 (22)申请日 2021.12.2 9 (73)专利权人 中国石油天然气集团有限公司 地址 100007 北京市朝阳区东 直门北大街9 号 专利权人 中国石油集团石油化工 研究院有 限公司 (72)发明人 修远　何盛宝　赫丽娜　王艳斌　 王建明　何京　曹青　张永军　 孙恩浩　袁洪福　 (74)专利代理 机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 1 1006 专利代理师 高龙鑫　王玉双 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 高温气体流 通池 (57)摘要 本实用新型涉及光谱检测仪器技术领域， 尤 其涉及一种 高温气体流通池， 具体包括管体， 所 述管体的两端分别设有第一光纤接口和第二光 纤接口； 所述管体外进一步还包裹有气体保温模 块； 同时， 位于所述第一光纤接口和所述第二光 纤接口处的管体外侧均设有散热模块。 本实用新 型提供的高温气体流通池同时满足了高温气体 光谱采样的气体保温需求和光谱部件的散热需 求， 针对混杂有固体或液体颗粒的气体物料， 还 能有效减少颗粒对光谱的干扰； 本实用新型提供 的高温气体流通池无需任何外部动力或控制设 备， 具有极佳的稳定性； 该高温气体流通池与外 接光纤、 光源和检测器等光谱设备结合可以实现 高温气体的在线光谱检测。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 217505611 U 2022.09.27 CN 217505611 U 1.高温气体流通池， 包括管体， 所述管体的两端分别设有第一光纤接口和第二光纤接 口； 其特征在于： 其中， 所述管体外进一步还包裹有气体保温模块； 同时， 位于所述第 一光纤接口和所述 第二光纤接口处的管体外侧均设有散热模块。 2.根据权利要求1所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述管体上靠近第 一光纤接口 的一端设有窗片一， 所述管体上靠 近第二光纤接口 的一端设有窗片二。 3.根据权利要求2所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述窗片一和所述窗片二之间 开有待检测气 体进出的进气口和出气口， 所述气 体保温模块包裹在所述进气口和出气口之 间的管体外侧。 4.根据权利要求2或3所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述散热模块分别设于所 述窗片一与所述第一光纤接口之间的管体外侧以及所述窗片二与所述第二光纤接口之间 的管体外侧。 5.根据权利要求3所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述管体内壁横截面为圆形， 所述进气口的轴线方向与所述管体横截面的切线重合或平行， 且所述进气口的轴线距离所 述管体内壁横截面圆心的距离大于所述管体内壁横截面的半径的1/2。 6.根据权利要求3所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述气体保温模块的轴向长度 不小于所述进气口与出气口之间距离的三分之二。 7.根据权利要求1所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述散热模块为翅片式换热 器。 8.根据权利要求1或7所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述散热模块的轴向长度 不小于5cm。 9.根据权利要求2所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述窗片一与 所述窗片二之间 的距离不小于20 0mm。 10.根据权利要求2所述的高温气体流通池， 其特征在于： 所述管体上还开有蒸汽入口， 所述蒸汽 入口的轴线与所述窗片一表面所成锐角不小于 30°。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217505611 U 2高温气体流通池 技术领域 [0001]本实用新型 涉及光谱检测仪器技 术领域， 尤其涉及一种高温气体流 通池。 背景技术 [0002]利用物料的分子振动光谱吸收在线检测物料， 是石油化工、 食品、 农业、 烟草等流 程工业在线监测关键物料组成及性质的有效技术， 这种方式无需对物料进 行采样和离线分 析， 具有快速、 便捷、 无物料损耗、 适用性广等特点， 适用于固体、 液体、 气体的快速检测 。 基 于光谱的在线检测的实现方式通常是使待检测物料流经可透过所用光源的流通池， 并在流 通池两端分别 设置光源和光谱检测器， 使光路从流通池中穿过待测物料， 到达检测器实现 检测。 物料的吸光度与其浓度满足朗伯 ‑比尔定律， 即A＝Kbc， [0003]对于单一化合物在固定光程下的情况， 其吸光度与浓度成正比， 因此吸光度测量 的准确性 直接关系到浓度测定的准确性。 [0004]对于高温气体物料， 其摩尔吸光系数K与温度有明显关联， 如温度发生波动， 则其 吸收光谱发生波动， 因此应保证光路通过部分的气体温度的稳定与均一， 此外有些高温气 体物料中含有易冷凝的组分， 冷凝后液滴除吸光度会发生显著变化外， 本身也会造成强烈 的光散射， 影响吸收光谱质量。 因此， 充分的保温对于有效采集高温气体光谱意义重大。 但 与此同时， 用于传输光信号的光纤等光学部件的工作温度范围较窄， 一般不能承受高于150 ℃的高温， 如无有效的散热及温度控制， 无法对高温气体物料进 行在线的光谱检测， 例如 有 报道采用直接连接的光谱元件与气体池相连， 能够检测范围在 ‑80℃～100℃之间的气体， 但无法用于采集大于15 0℃的高温气体光谱。 [0005]此外， 有的高温气体物料中还混杂有即使在高温下也不能气化的液体颗粒或固体 粉末， 也会造成光散射， 影响吸收光谱质量。 例如原油或馏分油裂解制烯烃的产品裂解气中 往往夹带了碳粉， 不仅影响吸收光谱质量， 还容易沉积在光学部件上造成光谱采集 失败。 因 此， 一些专用于采集高温气 体的技术无法很好的用于本场景。 例如， 有报道采集高温气 体光 谱的装置， 使用适用于高温气体检测的光谱元件采集吸收光谱， 但没有设计相 应的清洗功 能， 因此无法用于易结焦物料光谱采集。 为了解决这一问题， 有报道采用间歇性注入高温 高 压水蒸气的方式对光学部件进行清洗， 但清洗的主要污染物为处理过程中加入的水溶液， 其本身清洁难度较低。 另有报道采用蒸汽 ‑空气的混合清洁手段对金属部件表面的积碳进 行清理， 但条件苛刻度较高， 并不适用于光学部件， 因而不能用于减少采谱时混杂的碳粉对 光谱的干扰。 [0006]现有技术并不能解决上述问题， 因此急需开发一种既能保持通过流通池高温气体 的温度， 又能使不 耐高温的光学部件正常工作的气 体流通池， 以实现例如高达500℃的气体 物料的在线光谱检测， 同时还要兼顾气体物料中混杂有固体粉末的情况， 尽量减少固体粉 末对光谱的干扰。说　明　书 1/7 页 3 CN 217505611 U 3