[发明专利]测试挥发性有机物吸附量与解吸量的变温吸附系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于变温吸附技术领域，具体为一种测试挥发性有机物吸附量与解吸量的变温吸附系统及方法。

背景技术

变温吸附是最早实现工业化的循环吸附工艺，具有工艺简单、投资小、操作简单、维护量小等优点，在工业上用途十分广泛，如气体干燥、原料气净化、废气中脱除或回收低浓度溶剂以及应用于环保中的废气废液处理等。随着变温吸附技术的提高和许多新型吸附剂的开发，变温吸附的应用越来越广，而且随着人们对环保要求越来越高，目前困扰人类的许多污染物可以通过变温吸附法得到妥善的处理，变温吸附有望在环保得到更广泛的应用，特别是针对低浓度的挥发性有机物的脱除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试挥发性有机物吸附与解吸的变温吸附装置及方法，通过本发明装置和方法可以实现不同吸附剂在不同条件下对挥发性有机物的吸附量及解吸量的测试和计算，从而为工程化生产提供基础数据，同时还可以达到测试和筛选吸附剂的目的。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

测试挥发性有机物吸附量与解吸量的变温吸附系统，所述系统包括依次连通的原料钢瓶，过滤器，减压阀，流量计Ⅰ，原料挥发罐，吸附塔，分析装置，所述系统还包括与减压阀和吸附塔塔顶连通的解吸气电加热器以及分别与吸附塔塔顶和塔底连通的排空单元和净化单元；

所述减压阀与流量计Ⅰ之间设置有阀Ⅰ，所述原料挥发罐与吸附塔之间设置有阀Ⅱ，所述吸附塔与分析装置及排空单元之间设置有阀Ⅲ和背压阀Ⅰ，所述吸附塔与分析装置及净化单元之间设置有阀Ⅳ和背压阀Ⅱ；

所述原料挥发罐还与背压阀Ⅰ连通且中间设置有阀Ⅴ；

所述解吸气电加热器与减压阀之间设置有阀Ⅵ及流量计Ⅱ，所述解吸气电加热器与吸附塔塔顶之间设置有阀Ⅶ；

所述净化单元还与排空单元连通。

本发明吸附系统中，原料钢瓶为整个装置提供气源，原料钢瓶中的气体可以是空气、氮气、氩气、二氧化碳等气体。过滤器主要是为了保护减压阀和流量计，将原料钢瓶气体中的粉尘等颗粒物除去，减压阀将前面原料钢瓶过来的高压气体减压至测试所需的试验压力。原料挥发罐用来储存待测试的有机物，有机物在原料挥发罐中通过流量计Ⅰ过来的气流将有机物带入到后面的吸附塔。分析装置主要用来分析测试吸附和解吸尾气中有机物的浓度，解吸气电加热器将流量计Ⅱ中过来的气体加热到解吸所需的温度。净化单元将解吸尾气中高浓度的有机物除去，以免对环境造成影响，排空单元将吸附尾气和净化后的解吸尾气排放至指定的通风处。

作为本发明所述测试挥发性有机物吸附量及解吸量的变温吸附系统的一个具体实施例，所述系统还包括设置在原料挥发罐和阀Ⅱ、阀Ⅴ之间并与其连通的原料气稀释缓冲罐，原料气稀释缓冲罐还与减压阀连通且中间设置有阀Ⅷ和流量计Ⅲ。当原料挥发罐过来的有机物浓度较高时，可以通过调节流量计Ⅲ控制进气量到原料气稀释缓冲罐来稀释有机物至要求的浓度。

作为本发明所述测试挥发性有机物吸附量及解吸量的变温吸附系统的一个具体实施例，所述流量计Ⅰ，流量计Ⅱ和流量计Ⅲ为带有控制功能的质量流量计。

作为本发明所述测试挥发性有机物吸附量及解吸量的变温吸附系统的一个具体实施例，所述原料挥发罐内设置有盘管，盘管与循环控温单元连通，循环控温单元的介质为水或乙二醇，通过循环控温单元可以使原料挥发罐内的温度控制在-10～100℃。

作为本发明所述测试挥发性有机物吸附量及解吸量的变温吸附系统的一个具体实施例，所述背压阀Ⅰ和背压阀Ⅱ可以控制系统的吸附压力和解吸压力在0～5MPa；所述吸附塔外面设有保温加热套，可以控制吸附塔的温度≤300℃。通过对吸附塔温度的控制可以测试不同温度下的吸附剂对有机物的吸附量。

作为本发明所述测试挥发性有机物吸附量及解吸量的变温吸附系统的一个具体实施例，所述阀Ⅰ，阀Ⅴ，阀Ⅵ，阀Ⅷ为球阀，所述阀Ⅱ，阀Ⅲ，阀Ⅳ，阀Ⅶ为高温截止阀，所述背压阀Ⅱ为耐高温背压阀,背压阀Ⅰ为普通背压阀；且背压阀Ⅰ和背压阀Ⅱ的压力根据实际测试需要设定。

利用所述的系统测试挥发性有机物吸附量及解吸量的方法，包括以下步骤：

1)在原料挥发罐内装入挥发性有机物，并在吸附塔内装入吸附剂。

2)开启循环控温单元，控制原料挥发罐内温度使挥发性有机物挥发，打开原料气钢瓶，原料气经过滤器过滤后进入减压阀。