[發(fā)明專利]一種基于氣流床的粉焦脫汞性能評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810836627.9
• 申請(qǐng)日: 2018-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN108982280B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王濤;劉志;馬春元;張立強(qiáng);趙希強(qiáng);程星星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N5/02
• 分類號(hào): G01N5/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董潔

本公開涉及一種基于氣流床的粉焦脫汞性能評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括：用于提供粉焦的給料系統(tǒng)；控溫保溫系統(tǒng)；位于控溫保溫系統(tǒng)內(nèi)的管道式吸附反應(yīng)器，所述管道式吸附反應(yīng)器上設(shè)置有取樣口，并與所述給料系統(tǒng)連接；吸附質(zhì)氣體產(chǎn)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的用于盛裝吸附質(zhì)氣體的氣瓶、用于控制氣瓶流量的儀器、汞蒸氣產(chǎn)生裝置以及相應(yīng)的氣路管道，所述吸附質(zhì)氣體產(chǎn)生系統(tǒng)與管道式吸附反應(yīng)器相連；以及用于分離粉焦和吸附質(zhì)氣體的氣固分離裝置。采用該系統(tǒng)進(jìn)行粉焦吸附試驗(yàn)，對(duì)所得焦樣進(jìn)行測(cè)試分析，根據(jù)焦樣含汞量的變化計(jì)算粉焦吸附速率從而對(duì)粉焦脫汞性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體地說，是一種用于評(píng)價(jià)粉狀活性焦在氣流夾帶狀態(tài)下脫汞性能的方法及相關(guān)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

這里的陳述僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，而不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

汞是一種有害元素，而且是一種生物累積物質(zhì)，對(duì)人類健康威脅很大。全球每年排放到大氣中汞的總量非常大，汞污染防治形式嚴(yán)峻。

活性焦/炭是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的碳質(zhì)吸附材料，它具有吸附能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、力學(xué)強(qiáng)度高，且可方便再生等特點(diǎn)，活性炭脫汞主要有兩種方式，一種是活性炭粉末噴入技術(shù)，另一種是將煙氣通過活性炭吸附床。工業(yè)生產(chǎn)及生活中應(yīng)用的活性焦/炭一般為直徑5～9mm的顆粒狀或柱狀活性焦，其制造工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴、機(jī)械損耗較大，限制了活性焦的推廣應(yīng)用。申請(qǐng)人在專利號(hào)為CN103224235A的“一種利用煤粉快速制備脫硫用粉末狀活性焦的工藝及裝置”中提出的技術(shù)可以采用電廠原位煤粉為原料，以熱煙氣為反應(yīng)介質(zhì)，在上行氣流床中實(shí)現(xiàn)粉狀活性焦的快速制備，該制備技術(shù)大大降低了活性焦的制備成本。粉狀活性焦同樣具有復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，可用于多種氣相污染物的吸附脫除；同時(shí)由于粉焦具有較小的平均粒徑，其在吸附過程中能更好地與吸附質(zhì)混合接觸，大大改善了傳質(zhì)條件，在吸附速率等性能上優(yōu)于顆粒狀活性焦/炭。而發(fā)明人知曉的用于評(píng)價(jià)傳統(tǒng)顆粒狀活性焦吸附性能的固定床式吸附器主要用于測(cè)試一段時(shí)間內(nèi)活性焦的吸附容量，由于無法排除外擴(kuò)散的影響，難以測(cè)出活性焦的吸附速率，因而不能全面地對(duì)粉狀活性焦的吸附性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此針對(duì)顆粒狀活性焦吸附性能的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法已不適用于粉狀活性焦，有必要發(fā)明一種針對(duì)粉狀活性焦吸附性能的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上問題，本公開在之前研究基礎(chǔ)上，提出一種基于管道式氣流床的粉狀活性焦脫汞性能評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)，可用于測(cè)試不同煤種、不同粒徑的粉狀活性焦在不同濃度的吸附質(zhì)氣流夾帶下的吸附速率隨時(shí)間的變化。

本公開采用的技術(shù)方案如下：

首先，在本公開的一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供一種粉焦流態(tài)化吸附汞的反應(yīng)系統(tǒng)，至少包括：

用于提供粉焦的給料系統(tǒng)；

控溫保溫系統(tǒng)；

位于控溫保溫系統(tǒng)內(nèi)的管道式吸附反應(yīng)器，所述管道式吸附反應(yīng)器上設(shè)置有至少兩個(gè)取樣口，并與所述給料系統(tǒng)連接；

吸附質(zhì)氣體產(chǎn)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的若干個(gè)用于盛裝吸附質(zhì)氣體的氣瓶、用于控制氣瓶流量的儀器、汞蒸氣產(chǎn)生裝置以及相應(yīng)的氣路管道，所述吸附質(zhì)氣體產(chǎn)生系統(tǒng)與管道式吸附反應(yīng)器相連；以及

用于分離粉焦和吸附質(zhì)氣體的氣固分離裝置。

其次，在本公開的一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供一種粉焦脫汞性能評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：

向管道式吸附反應(yīng)器中同時(shí)通入粉狀活性焦和夾帶有汞蒸氣的吸附質(zhì)氣體，粉狀活性焦在設(shè)定吸附溫度和設(shè)定吸附質(zhì)濃度下對(duì)汞進(jìn)行吸附，分別獲得取樣口取得的樣品及取樣口取得樣品的時(shí)間，檢測(cè)不同取樣口樣品吸附汞的質(zhì)量，根據(jù)兩個(gè)取樣口獲取樣品吸附汞的質(zhì)量差值及兩個(gè)取樣口獲取樣品的時(shí)間差值，即可獲得兩個(gè)取樣口之間區(qū)域的粉狀活性焦吸附汞的速率。

本公開其中一個(gè)技術(shù)方案取得的有益效果如下：