[發(fā)明專利]一種基于氣流床的粉焦吸附VOCs性能評價方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810837630.2
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108982281B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王濤;劉志;馬春元;張立強;趙希強;程星星
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產(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吸附VOCs性能評價方法及系統(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)包括依次連接的若干個用于盛裝吸附質(zhì)氣體的氣瓶、用于控制氣瓶流量的儀器、VOCs蒸氣發(fā)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)進行粉焦吸附試驗，對所得焦樣進行測試分析，根據(jù)焦樣VOCs吸附量的變化計算粉焦吸附速率從而對粉焦吸附VOCs性能進行評價。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體地說，一種基于氣流床的粉焦吸附VOCs性能評價方法及系統(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)。

VOCs(Volatile organic compounds)是一類常見的大氣污染物主要來源于工廠排放的廢氣，主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。VOCs是PM2.5和臭氧形成的關(guān)鍵前體物，具生理毒性，對環(huán)境和人體健康危害巨大。因此，對于VOCs的防治十分重要。

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、化學穩(wěn)定性好、力學強度高，且可方便再生等特點，VOCs經(jīng)活性炭吸附可得到較好的凈化效果。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，其制造工藝復雜、價格昂貴、機械損耗較大，限制了活性焦的推廣應(yīng)用。申請人在專利號為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)明人知曉的用于評價傳統(tǒng)顆粒狀活性焦吸附性能的固定床式吸附器主要用于測試一段時間內(nèi)活性焦的吸附容量，由于無法排除外擴散的影響，難以測出活性焦的吸附速率，因而不能全面地對粉狀活性焦的吸附性能進行評價。因此針對顆粒狀活性焦吸附性能的傳統(tǒng)評價方法已不適用于粉狀活性焦，有必要發(fā)明一種針對粉狀活性焦吸附性能的評價系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上問題，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吸附VOCs性能評價方法及系統(tǒng)，可用于測試不同煤種、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，在本公開的一個或一些實施方式中，提供一種粉焦流態(tài)化吸附VOCs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用于盛裝吸附質(zhì)氣體的氣瓶、用于控制氣瓶流量的儀器、VOCs蒸氣發(fā)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，在本公開的一個或一些實施方式中，提供一種粉焦吸附VOCs性能評價方法，包括以下步驟：