一種吸附劑性能動態(tài)檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于吸附劑性能動態(tài)檢測領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)驗(yàn)室研究吸附劑在動態(tài)情況下對有機(jī)廢氣吸附、解吸性能的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]原油從開采到煉油廠加工，以及成品油從煉油廠的產(chǎn)出到最終用戶消費(fèi)，通常要經(jīng)歷若干儲存、裝卸過程。在這些過程中，由于溫度、氣壓、盛裝油品容器的氣液相體積變化等因素影響，有一部分油氣會揮發(fā)進(jìn)入大氣，造成油氣的損耗，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染、潛在危險等問題。國外在70年代初期建立了油氣回收行業(yè)，我國也隨之進(jìn)行油氣回收工作的探索，結(jié)合我國油氣回收的現(xiàn)狀和加油站的具體情況，吸附法成為一種適合我國國情的應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)研究的方法。
[0003]吸附法油氣回收是利用空氣、油氣混合氣各組分與吸附劑之間結(jié)合力的強(qiáng)弱，使混合氣分離出來。吸附法對于油氣回收重點(diǎn)是新型吸附劑的研發(fā)，近些年來由于技術(shù)創(chuàng)新、配方優(yōu)化、改性方案等運(yùn)用，市場上的吸附劑由傳統(tǒng)的性能單一的活性炭、活性炭纖維、硅膠等發(fā)展到如今的疏水硅膠、活性氧化鋁、疏水分子篩沸石等。
[0004]根據(jù)本發(fā)明技術(shù)特點(diǎn)檢索了國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)有關(guān)吸附劑動態(tài)檢測裝置的報道和專利比較少?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室檢測裝置多只能對吸附劑靜態(tài)吸附性能檢測，少量動態(tài)檢測裝置也存在不足如:實(shí)驗(yàn)過程中并沒有對吸附劑吸附熱以及解吸熱進(jìn)行測試；實(shí)驗(yàn)裝置分為吸附、解吸兩個裝置，實(shí)驗(yàn)過程易造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差，無法形成吸附、解吸動態(tài)測試一體化。例如，中國專利CN 203894209 U只能對吸附劑動態(tài)吸附性能進(jìn)行檢測，無法進(jìn)行解吸測試；中國專利CN 202562896 U無法對吸附過程中產(chǎn)生的吸附熱以及解吸熱進(jìn)行測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確便于實(shí)驗(yàn)室研究吸附劑性能的動態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置，解決吸附劑在不同條件下吸附性能的測試，通過改變吸附質(zhì)種類、氣體濃度、氣體流速、吸附溫度等條件來測試吸附劑動態(tài)性能，主要對于吸附劑吸附、解吸一體化動態(tài)性能以及過程中產(chǎn)生的熱量的測試，進(jìn)而對吸附劑動態(tài)性能進(jìn)行評估。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
[0007]I)所述一種吸附劑性能動態(tài)檢測裝置為氣體蒸氣發(fā)生器、吸附劑吸附柱、真空系統(tǒng)三大部分組成，彼此通過管線閥門連接控制。所述氣體蒸氣發(fā)生器由高純氮?dú)獍l(fā)生器、氣體蒸氣發(fā)生裝置、緩沖瓶、水浴鍋、氣相色譜分析儀、質(zhì)量流量計(jì)以及相應(yīng)管線組成；所述吸附劑吸附柱為實(shí)驗(yàn)裝置的主體部分，由吸附柱、溫度傳感器、多路溫度測試儀、氣相色譜分析儀、壓力表以及管線組成；所述真空系統(tǒng)由循環(huán)水式真空栗以及管線組成，吸附階段結(jié)束之后，使吸附在吸附劑上蒸氣在負(fù)壓情況下解吸出來，完成整個動態(tài)實(shí)驗(yàn)過程。
[0008]進(jìn)一步，所述氣體蒸氣發(fā)生器主要通過鼓泡法產(chǎn)生氣體蒸氣，所述氣體蒸氣為緩沖瓶內(nèi)氣體與空氣混合，產(chǎn)生所需要的模擬蒸氣。
[0009]進(jìn)一步，所述氣相色譜分析儀對進(jìn)入吸附柱前氣體取樣進(jìn)行濃度檢測，氣體經(jīng)過流量計(jì)通過閥門進(jìn)入吸附柱。
[0010]進(jìn)一步，所述多路溫度測試儀在吸附階段分別在吸附柱軸線0、1/5、2/5、3/5、4/5、I處布置六個測溫點(diǎn)，通過溫度傳感器將各測溫點(diǎn)的溫度傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，進(jìn)行記錄分析。
[0011]進(jìn)一步，所述吸附柱當(dāng)被氣體穿透后，質(zhì)量流量計(jì)測試穿透氣體流量大小，氣相色譜分析儀通過取樣氣體進(jìn)行濃度檢測。
[0012]進(jìn)一步，所述U型管壓力計(jì)對吸附柱吸附過程壓差進(jìn)行測試，并記錄壓差變化情況。
[0013]進(jìn)一步，所述循環(huán)水式真空栗對吸附柱吸附飽和氣體進(jìn)行抽真空負(fù)壓解吸。
[0014]進(jìn)一步，所述多路溫度測試儀在解吸過程中，分別在吸附柱軸線0、1/5、2/5、3/5、4/5、1處布置六個測溫點(diǎn)，通過溫度傳感器將各測溫點(diǎn)的溫度傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，進(jìn)行記錄分析。
[0015]2)所述的一種吸附劑性能動態(tài)檢測裝置測試方法為:
[0016](I)吸附柱軸線方向分別在0、1/5、2/5、3/5、4/5、1處布置六個測溫點(diǎn)，稱取處理后的吸附劑300g放入吸附柱中，溫度傳感器與吸附柱連接線通過預(yù)留孔進(jìn)入；調(diào)節(jié)高純氮?dú)獍l(fā)生器，閥門K1、K2、K3、K6、K7開啟，對整個裝置進(jìn)行氣密性檢測，持續(xù)3?5分鐘，隨后關(guān)閉高純氮?dú)獍l(fā)生器。
[0017](2)打開閥門Κ4添加吸附質(zhì)(每隔15?20分鐘對吸附質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)充，保證實(shí)驗(yàn)蒸氣濃度保持不變)，添加完后關(guān)閉閥門Κ4 ;高純氮?dú)獍l(fā)生器開啟，水浴鍋控制進(jìn)氣試驗(yàn)溫度保持在某一溫度下，保證吸附熱測試過程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，調(diào)整吸附質(zhì)流量直至質(zhì)量流量計(jì)流量在0.5±0.lL/min左右。
[0018](3)多路溫度測試儀對吸附柱溫度變化進(jìn)行測定，每隔5s取一組吸附柱溫度點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步氣相色譜分析儀GC檢測氣體的濃度(吸附柱前氣體濃度打開閥門K5進(jìn)行抽樣測試，吸附柱穿透氣體濃度打開閥門K8進(jìn)行抽樣測試，前者每隔1min測試一次，后者吸附質(zhì)穿透前每隔5min測試一次，吸附質(zhì)穿透后每隔2min測試一次)，當(dāng)蒸氣完全穿透吸附柱時，色譜分析儀GC檢測氣體濃度以及U型管壓力計(jì)壓差都保持在某一穩(wěn)定狀態(tài)，此時可以停止吸附階段試驗(yàn)。
[0019](4)解吸階段進(jìn)行時，首先關(guān)閉閥門K6、K7，閥門K9開啟，進(jìn)而啟動循環(huán)水式真空栗進(jìn)行抽真空解吸，同時進(jìn)行吸附柱解吸溫度測試，每隔5s取一組數(shù)據(jù)，溫度傳感器將各測溫點(diǎn)的溫度傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，當(dāng)溫度保持某一穩(wěn)定狀態(tài)時，再保持一段時間關(guān)閉循環(huán)水式真空栗，解吸完畢，保存數(shù)據(jù)。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0021](I)本發(fā)明的檢測裝置采用動態(tài)吸附分析形式，對吸附劑性能檢測過程中吸附、解吸過程進(jìn)行一體化動態(tài)測試，更符合實(shí)際工況下的情況。
[0022](2)所采用的氣體蒸氣發(fā)生裝置通過開啟閥門對吸附質(zhì)補(bǔ)充，保證實(shí)驗(yàn)階段模擬蒸氣濃度的穩(wěn)定。
[0023](3)增加多路溫度測試儀器，可對吸附柱中的吸附劑在吸附、解吸過程中產(chǎn)生的吸附熱進(jìn)行測試，了解其導(dǎo)熱性能，研發(fā)傳熱性能優(yōu)良的吸附劑，以便今后工業(yè)上大規(guī)模投入的實(shí)際需要。
[0024](4)實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、成本低，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室對吸附劑動態(tài)性能測試裝置工藝復(fù)雜、投資大等問題。
【附圖說明】
[0025]圖1吸附劑動態(tài)檢測裝置結(jié)構(gòu)圖
[0026]圖中，Kl?K13:閥門