[發明專利]測試揮發性有機物吸附量與解吸量的變溫吸附系統及方法

在審

• 申請號: 201711227499.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107930340A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王磊;李潔;歐陽李科;陳耀壯;喬莎;趙英;雷菊梅
• 申請（專利權）人: 西南化工研究設計院有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D46/00;G01N7/02;G01N7/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 余小飛

技術領域

本發明屬于變溫吸附技術領域，具體為一種測試揮發性有機物吸附量與解吸量的變溫吸附系統及方法。

背景技術

變溫吸附是最早實現工業化的循環吸附工藝，具有工藝簡單、投資小、操作簡單、維護量小等優點，在工業上用途十分廣泛，如氣體干燥、原料氣凈化、廢氣中脫除或回收低濃度溶劑以及應用于環保中的廢氣廢液處理等。隨著變溫吸附技術的提高和許多新型吸附劑的開發，變溫吸附的應用越來越廣，而且隨著人們對環保要求越來越高，目前困擾人類的許多污染物可以通過變溫吸附法得到妥善的處理，變溫吸附有望在環保得到更廣泛的應用，特別是針對低濃度的揮發性有機物的脫除。

發明內容

本發明的目的在于提供一種測試揮發性有機物吸附與解吸的變溫吸附裝置及方法，通過本發明裝置和方法可以實現不同吸附劑在不同條件下對揮發性有機物的吸附量及解吸量的測試和計算，從而為工程化生產提供基礎數據，同時還可以達到測試和篩選吸附劑的目的。

本發明目的通過以下技術方案來實現：

測試揮發性有機物吸附量與解吸量的變溫吸附系統，所述系統包括依次連通的原料鋼瓶，過濾器，減壓閥，流量計Ⅰ，原料揮發罐，吸附塔，分析裝置，所述系統還包括與減壓閥和吸附塔塔頂連通的解吸氣電加熱器以及分別與吸附塔塔頂和塔底連通的排空單元和凈化單元；

所述減壓閥與流量計Ⅰ之間設置有閥Ⅰ，所述原料揮發罐與吸附塔之間設置有閥Ⅱ，所述吸附塔與分析裝置及排空單元之間設置有閥Ⅲ和背壓閥Ⅰ，所述吸附塔與分析裝置及凈化單元之間設置有閥Ⅳ和背壓閥Ⅱ；

所述原料揮發罐還與背壓閥Ⅰ連通且中間設置有閥Ⅴ；

所述解吸氣電加熱器與減壓閥之間設置有閥Ⅵ及流量計Ⅱ，所述解吸氣電加熱器與吸附塔塔頂之間設置有閥Ⅶ；

所述凈化單元還與排空單元連通。

本發明吸附系統中，原料鋼瓶為整個裝置提供氣源，原料鋼瓶中的氣體可以是空氣、氮氣、氬氣、二氧化碳等氣體。過濾器主要是為了保護減壓閥和流量計，將原料鋼瓶氣體中的粉塵等顆粒物除去，減壓閥將前面原料鋼瓶過來的高壓氣體減壓至測試所需的試驗壓力。原料揮發罐用來儲存待測試的有機物，有機物在原料揮發罐中通過流量計Ⅰ過來的氣流將有機物帶入到后面的吸附塔。分析裝置主要用來分析測試吸附和解吸尾氣中有機物的濃度，解吸氣電加熱器將流量計Ⅱ中過來的氣體加熱到解吸所需的溫度。凈化單元將解吸尾氣中高濃度的有機物除去，以免對環境造成影響，排空單元將吸附尾氣和凈化后的解吸尾氣排放至指定的通風處。

作為本發明所述測試揮發性有機物吸附量及解吸量的變溫吸附系統的一個具體實施例，所述系統還包括設置在原料揮發罐和閥Ⅱ、閥Ⅴ之間并與其連通的原料氣稀釋緩沖罐，原料氣稀釋緩沖罐還與減壓閥連通且中間設置有閥Ⅷ和流量計Ⅲ。當原料揮發罐過來的有機物濃度較高時，可以通過調節流量計Ⅲ控制進氣量到原料氣稀釋緩沖罐來稀釋有機物至要求的濃度。

作為本發明所述測試揮發性有機物吸附量及解吸量的變溫吸附系統的一個具體實施例，所述流量計Ⅰ，流量計Ⅱ和流量計Ⅲ為帶有控制功能的質量流量計。

作為本發明所述測試揮發性有機物吸附量及解吸量的變溫吸附系統的一個具體實施例，所述原料揮發罐內設置有盤管，盤管與循環控溫單元連通，循環控溫單元的介質為水或乙二醇，通過循環控溫單元可以使原料揮發罐內的溫度控制在-10～100℃。

作為本發明所述測試揮發性有機物吸附量及解吸量的變溫吸附系統的一個具體實施例，所述背壓閥Ⅰ和背壓閥Ⅱ可以控制系統的吸附壓力和解吸壓力在0～5MPa；所述吸附塔外面設有保溫加熱套，可以控制吸附塔的溫度≤300℃。通過對吸附塔溫度的控制可以測試不同溫度下的吸附劑對有機物的吸附量。

作為本發明所述測試揮發性有機物吸附量及解吸量的變溫吸附系統的一個具體實施例，所述閥Ⅰ，閥Ⅴ，閥Ⅵ，閥Ⅷ為球閥，所述閥Ⅱ，閥Ⅲ，閥Ⅳ，閥Ⅶ為高溫截止閥，所述背壓閥Ⅱ為耐高溫背壓閥,背壓閥Ⅰ為普通背壓閥；且背壓閥Ⅰ和背壓閥Ⅱ的壓力根據實際測試需要設定。

利用所述的系統測試揮發性有機物吸附量及解吸量的方法，包括以下步驟：

1)在原料揮發罐內裝入揮發性有機物，并在吸附塔內裝入吸附劑。

2)開啟循環控溫單元，控制原料揮發罐內溫度使揮發性有機物揮發，打開原料氣鋼瓶，原料氣經過濾器過濾后進入減壓閥。