[發明專利]一種粉煤灰基充填膏體水化反應過程中氨釋放吸附裝置、方法與檢測方法

在審

• 申請號: 202010726672.6
• 申請日: 2020-07-25
• 公開（公告）號: CN112076588A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 任武昂;李龍清;唐仁龍;柴蓓蓓
• 申請（專利權）人: 西安科技大學;西安西礦科技有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D53/18;G01N21/31
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種粉煤灰基充填膏體水化反應過程中氨釋放吸附裝置，包括放置粉煤灰基充填膏體的養護室(Ⅰ)，其特征在于，在養護室(Ⅰ)上方設置有帶空氣和氣體唯一出口的集氣罩(1)，所述出口通過帶有抽氣泵(2)和氣體流量計(3)的管路與氨氣吸附塔(Ⅱ)的進氣口(4)相連，所述氨氣吸附塔(Ⅱ)中位于進氣口(4)的下方設置有吸收液，位于進氣口(4)的上方依次設置有鏤空的填料支撐板(8)、吸收液收集再分布裝置(9)、填料壓緊裝置(10)以及吸收液分布器(11)，氨氣吸附塔(Ⅱ)的頂部設置有尾氣排放口(13)，吸收液分布器(11)通過帶有回流泵(7)的回流管與氨氣吸附塔(Ⅱ)底部的吸收液連接。

2.根據權利要求1所述粉煤灰基充填膏體水化反應過程中氨釋放吸附裝置，其特征在于，所述集氣罩(1)為閉合容器，且具有唯一的氣體出口(11)和均勻布置在容器底部側面上的氣體入口(12)，當充填膏體試塊置于閉合容器時，通過抽氣泵(2)和氣體出口(11)在閉合容器內形成唯一的氣流路徑。

3.根據權利要求1所述粉煤灰基充填膏體水化反應過程中氨釋放吸附裝置，其特征在于，所述氨氣吸附塔(Ⅱ)中位于吸收液分布器(11)上方設置有絲網除沫器(12)，所述氨氣吸附塔(Ⅱ)的底部設置有吸收液放空管(5)，在吸收液放空管(5)上方設置有取樣孔(6)。

4.根據權利要求1所述粉煤灰基充填膏體水化反應過程中氨釋放吸附裝置，其特征在于，所述填料支撐板(8)和填料壓緊裝置(10)的結構相同，為開若干有大小一致圓孔的平板，所述圓孔均勻排列成同心圓環，實現均勻布氣功能，所述吸收液收集再分布裝置(9)底部為均勻開孔的平板，側面為傾斜面，側面的頂部邊沿安裝在氨氣吸附塔(Ⅱ)的內壁上，所述吸收液分布器(11)采用噴淋頭結構。

5.基于權利要求1所述粉煤灰基充填膏體水化反應過程中氨釋放吸附裝置的吸附方法，其特征在于，利用集氣罩(1)將粉煤灰基充填膏體在水化反應放熱過程中釋放的含氨氣體進行負壓收集，由抽氣泵(2)輸送至氨氣吸附塔(Ⅱ)的進氣口(4)，含氨氣體與吸收液逆流接觸，在填料表面上進行氣液兩相傳質，通過吸收液將氣體中的氨以銨離子的形式固定在吸收液中，脫除氨氣的氣體從尾氣排放口(13)外排，吸收液則自上而下流入塔體底部，然后送至液體分布器(11)進行液體再分布。

6.基于權利要求1所述粉煤灰基充填膏體水化反應過程中氨釋放吸附裝置的氨釋放檢測方法，其特征在于，利用集氣罩(1)將脫硝粉煤灰基充填膏體在水化反應放熱過程中釋放的含氨氣體進行負壓收集，由抽氣泵(2)輸送至氨氣吸附塔(Ⅱ)的進氣口(4)，含氨氣體與吸收液逆流接觸，在填料表面上進行氣液兩相傳質，通過吸收液將氣體中的氨以銨離子的形式固定在吸收液中，待充填膏體水化反應結束后，測定氨氣吸附塔(Ⅱ)內吸收液的容積、銨離子濃度以及充填膏體的物料配比，通過計算得出單位體積充填膏體在養護過程所釋放的氨氣量；通過每日監測氨氣吸附塔(Ⅱ)內吸收液的容積及銨離子濃度，獲得單位體積充填膏體在養護過程中的氨氣逐日釋放規律。

7.根據權利要求6所述氨釋放檢測方法，其特征在于，所述抽氣泵(2)流量10～20L/min，真空度為-90Pa；回流泵(7)能夠五檔變頻調控流量，流量Q:2.3～5.4m³/h,揚程H:1.6～5m，功率為15～60W，氣體流量計(3)的公稱直徑DN為25mm，測量范圍5～45L/min，精度等級為4，允許被測氣體溫度在0～60℃，氣體最大允許壓力不超過0.2MPa；所述氨氣吸附塔(Ⅱ)主體為內徑72mm的有機玻璃柱、底部吸收液存儲區內徑100mm，液氣比L/V大于16時，氣液逆流接觸時間為50～80s，脫氨效率達到98％以上，所述吸收液為能夠吸收氨氣的弱酸吸收液，如稀硫酸，所述填料為聚丙烯階梯環塔填料，塔徑與填料公稱直徑比值D/d為Dn16mm，比表面積a為370，單位m²/m³，填裝方式采用隨機堆放填料區，空隙率ξ為85％，填料高度100cm。