[發明專利]一種用于揮發性氣體吸附劑性能的評價裝置及評價方法

在審

• 申請號: 201810762527.6
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109060591A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 劉慶嶺;田昀;呂雙春;蘇赟
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N7/00
• 分類號: G01N7/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉玥

1.一種用于揮發性氣體吸附劑性能的評價裝置，包括氣體吸附/脫附系統和在線分析顯示系統，其特征在于，

所述氣體吸附/脫附系統包括第一配氣瓶(1)，第一配氣瓶(1)經第一三通閥(TV1)將氣體分為兩支路，支路1通過第一選通組件(SV1)與VOC飽和發生器(2)連接，支路2通過第二選通組件(SV2)與水飽和發生器(3)連接，VOC飽和發生器(2)和水飽和發生器(3)出口管道通過第二三通閥(TV2)匯合后，經第四三通閥(TV4)和第五三通閥(TV5)分別與反應器(4)和在線分析顯示系統連接，反應器出口經第五三通閥(TV5)與在線分析顯示系統連接，再由管路連接至尾氣吸收瓶(5)；

所述在線分析顯示系統包括氣相色譜分析儀(6)和電腦(7)，兩者通過串口線相連，氣相色譜分析儀(6)與反應器(4)出口連接。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣體吸附/脫附系統還包括第二配氣瓶(8)，第二配氣瓶(8)通過第三三通閥(TV3)與支路1和/或支路2氣體匯合。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一選通組件(SV1)和第二選通組件(SV2)均為并列設置的兩組球閥，其中一組球閥為兩個串聯的球閥，兩個球閥之間連接VOC飽和發生器(2)或水飽和發生器(3)，另一組球閥為一個球閥，兩端分別與VOC飽和發生器(2)或水飽和發生器(3)的進口和出口連接，氣體通過選通組件后，選擇性進入VOC飽和發生器(2)或水飽和發生器(3)。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述VOC飽和發生器(2)與第一恒溫循環器(9)經輸入和輸出管路相連，所述第一恒溫循環器(9)內加去離子水或無水乙醇為循環液，水浴溫度為-5℃～95℃；所述水飽和發生器(3)與第二恒溫循環器(10)經輸入和輸出管路相連，所述第二恒溫循環器(10)內加去離子水為循環液，水浴溫度為0℃～95℃。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反應器(4)內置石英管和開式電加熱反應爐，上端連接位于反應器外部的壓力表，下端連接位于反應器外部的熱電偶溫度感應器和溫控面板。

6.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一配氣瓶(1)為氮氣鋼氣瓶，第二配氣瓶(8)為氮氣或特定濃度的VOC標準氣體鋼氣瓶；所述第一配氣瓶(1)和第二配氣瓶(8)出口連接減壓閥。

7.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述支路1、支路2和第二配氣瓶管道上，沿氣體流動方向依次設有球閥(BV)、過濾器(F)、質量流量計(FM)和單向閥(CV)，所述過濾器與壓力表連接，所述流量計與控制儀表連接，用于精準控制流量。

8.權利要求1-7中任一項所述用于揮發性氣體吸附劑性能評價裝置的評價方法，其特征是包括如下步驟：

(1)將待測吸附劑壓片過篩，制得一定粒徑的吸附劑，稱取一定量的吸附劑置于反應器的石英管中；

(2)第一配氣瓶(1)設置為氮氣，調節第一三通閥(TV1)，將氣體分為一路或者兩支路，其中，調節第一選通組件(SV1)，支路1氣體選擇性進入VOC飽和發生器(2)；調節第二選通組件(SV2)，支路2氣體選擇性進入水飽和發生器(3)；調節第二三通閥(TV2)，使支路1和支路2氣體匯合；

(3)關閉第二配氣瓶(8)或者將第二配瓶配氣瓶(8)設置為氮氣或特定濃度的VOC標準氣體，其中，設置為氮氣或特定濃度的VOC標準氣體時，調節第三三通閥(TV3)，使其與支路1和/或支路2氣體匯合；

(4)所有支路的氣體匯合后，調節反應器(4)前的第四三通閥(TV4)和氣相色譜儀(6)前的第五三通閥(TV5)，使混合氣體選擇性進入反應器(4)反應或直接進入氣相色譜儀(6)進行分析，其中，氣體進入反應器(4)后，與反應器(4)中的吸附劑接觸反應，從反應器下端排出，進入氣相色譜儀分析(6)，剩余氣體從氣相色譜儀(6)出氣口經管路進入尾氣吸收瓶(5)后排放；

(5)根據測得的數據，得出所測吸附劑的工作曲線，判斷吸附劑的吸附/脫附能力。