[实用新型]一种酸碱盐分段活化天然气吸附材料的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种吸附材料的活化装置及使用方法，尤其涉及一种酸碱盐分段活化天然气吸附材料的装置。

背景技术

对吸附天然气技术来说，如何提高吸附材料的吸附性能显的尤为重要。一方面人们围绕吸附材料进行了精心筛选、开发和利用，另一方面在不断的探索和实践中改良工艺，改善吸附材料的活化方法，以期获得高性能的吸附材料。

目前，在吸附材料活化方法中，主要为物理活化法( 水蒸气活化法、二氧化碳活化法和空气活化法等) 和化学活化法( 磷酸法、氯化锌法、氢氧化钾和碳酸钾等)。化学法相比物理法活化，产品性能相对更加优良。专利ZL200610086149.将碱即KOH 或NaOH 和炭的混合物放于真空反应器内，在真空环境下（-0.03MPa~-0.09 MPa）升温活化，最后进行水洗干燥得到；专利ZL200610038065.0 将酚醛树脂与KOH 或NaOH 的混合物放入管式活化炉中，在氮气气氛中，先在500~650℃进行预活化，再在750~850℃进行活化，最后进行酸洗水洗获得产品。

此类活化方法虽然获得了高比表面积的吸附材料，但是活化需要在高温、强碱性条件且于管式炉中进行，存在着设备投资高、工艺条件苛刻的缺陷。

发明内容

本实用新型提供一种酸碱盐分段活化天然气吸附材料的装置。

本实用新型装置由吸附材料反应器、酸处理系统、碱处理系统、盐处理系统、水冲洗系统构成，活化装置为四段独立的循环回路，其中酸处理系统主要由酸液罐(2)和耐酸泵（3）组成，耐酸泵入口连接酸液罐出口，耐酸泵出口连接吸附材料反应器（5）入口M₃，反应器（5）出口M₁连接酸液罐入口，构成循环回路；碱处理系统主要由碱液罐(6)和耐碱泵（7）组成，耐碱泵入口连接碱液罐出口，耐碱泵出口连接吸附材料反应器（5）入口M₃，反应器（5）出口M₁连接碱液罐入口，构成循环回路；盐处理系统主要由盐液罐(13)和耐盐泵（12）组成，耐盐泵入口连接盐液罐出口，耐盐泵出口连接吸附材料反应器（5）入口M₄，反应器（5）出口M₂连接盐液罐入口，构成循环回路；水冲洗系统主要由纯水罐(16)和纯水泵（15）组成，纯水泵入口连接纯水罐出口，纯水泵出口连接吸附材料反应器（5）入口M₄，反应器（5）出口M₂连接纯水罐入口，构成循环回路。 

本活化装置主要操作步骤如下：

1、将经过预先制备和焙烧的天然气吸附材料装入天然气吸附材料反应器（5），装填体积量为器容积的2/3～4/5；

2、在酸处理系统中，于酸液罐（2）中配制浓度为0.5～2.0 mol/L的酸-水溶液，关闭电动阀C8、电动阀D9、电动阀E10、电动阀F11、电动阀G14、电动阀H17、电动阀I18，打开电动阀A1和电动阀B4，启动耐酸泵（3），使酸-水溶液在天然气吸附材料反应器（5）中循环2.5-16小时后，耐酸泵（3）停止运行，关闭电动阀A1和电动阀B4；

3、在循环水系统中，打开电动阀G14和电动阀H17，电动阀I18间歇式开关，其它电动阀保持关闭，启动纯水泵（15），使纯水在天然气吸附材料反应器（5）中循环或流过，直至出水pH为5-7，纯水泵停止运行，关闭电动阀G14、电动阀H17和电动阀I18；

4、在碱处理系统中，于碱液罐（6）中配制浓度为0.5～2.5 mol/L的碱-水溶液，打开电动阀C8和电动阀D9，其它电动阀保持关闭，启动耐碱泵（7），使碱-水溶液在天然气吸附材料反应器5中循环3.5-16小时后，耐碱泵停止运行，关闭电动阀C8和电动阀D9；

5、重复上述第3条的步骤；

6、在盐处理系统中，于盐液罐（13）中配制浓度为0.5～3.0 mol/L的盐-水溶液，打开电动阀E10和电动阀F11，其它电动阀保持关闭，启动耐盐泵（12），使盐-水溶液在天然气吸附材料反应器（5）中循环3.5-12小时后，耐盐泵（12）停止运行，关闭电动阀E10和电动阀F11；

7、重复上述第3条的步骤。

附图说明

图1是一种酸碱盐分段活化天然气吸附材料的装置示意图，数字和字母符合意义分别为：