[发明专利]一种吸附剂性能动态检测装置

说明书

技术领域

本发明属于吸附剂性能动态检测领域，具体涉及一种实验室研究吸附剂在动态情况下对有机废气吸附、解吸性能的检测装置。

背景技术

原油从开采到炼油厂加工，以及成品油从炼油厂的产出到最终用户消费，通常要经历若干储存、装卸过程。在这些过程中，由于温度、气压、盛装油品容器的气液相体积变化等因素影响，有一部分油气会挥发进入大气，造成油气的损耗，带来了巨大的经济损失、环境污染、潜在危险等问题。国外在70年代初期建立了油气回收行业，我国也随之进行油气回收工作的探索，结合我国油气回收的现状和加油站的具体情况，吸附法成为一种适合我国国情的应当重点研究的方法。

吸附法油气回收是利用空气、油气混合气各组分与吸附剂之间结合力的强弱，使混合气分离出来。吸附法对于油气回收重点是新型吸附剂的研发，近些年来由于技术创新、配方优化、改性方案等运用，市场上的吸附剂由传统的性能单一的活性炭、活性炭纤维、硅胶等发展到如今的疏水硅胶、活性氧化铝、疏水分子筛沸石等。

根据本发明技术特点检索了国内外数据库，发现有关吸附剂动态检测装置的报道和专利比较少。现有实验室检测装置多只能对吸附剂静态吸附性能检测，少量动态检测装置也存在不足如：实验过程中并没有对吸附剂吸附热以及解吸热进行测试；实验装置分为吸附、解吸两个装置，实验过程易造成实验数据误差，无法形成吸附、解吸动态测试一体化。例如，中国专利CN203894209U只能对吸附剂动态吸附性能进行检测，无法进行解吸测试；中国专利CN202562896U无法对吸附过程中产生的吸附热以及解吸热进行测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作便捷、测试数据准确便于实验室研究吸附剂性能的动态实验装置，解决吸附剂在不同条件下吸附性能的测试，通过改变吸附质种类、气体浓度、气体流速、吸附温度等条件来测试吸附剂动态性能，主要对于吸附剂吸附、解吸一体化动态性能以及过程中产生的热量的测试，进而对吸附剂动态性能进行评估。

本发明采用的技术方案：

1)所述一种吸附剂性能动态检测装置为气体蒸气发生器、吸附剂吸附柱、真空系统三大部分组成，彼此通过管线阀门连接控制。所述气体蒸气发生器由高纯氮气发生器、气体蒸气发生装置、缓冲瓶、水浴锅、气相色谱分析仪、质量流量计以及相应管线组成；所述吸附剂吸附柱为实验装置的主体部分，由吸附柱、温度传感器、多路温度测试仪、气相色谱分析仪、压力表以及管线组成；所述真空系统由循环水式真空泵以及管线组成，吸附阶段结束之后，使吸附在吸附剂上蒸气在负压情况下解吸出来，完成整个动态实验过程。

进一步，所述气体蒸气发生器主要通过鼓泡法产生气体蒸气，所述气体蒸气为缓冲瓶内气体与空气混合，产生所需要的模拟蒸气。

进一步，所述气相色谱分析仪对进入吸附柱前气体取样进行浓度检测，气体经过流量计通过阀门进入吸附柱。

进一步，所述多路温度测试仪在吸附阶段分别在吸附柱轴线0、1/5、2/5、3/5、4/5、1处布置六个测温点，通过温度传感器将各测温点的温度传输到计算机上，进行记录分析。

进一步，所述吸附柱当被气体穿透后，质量流量计测试穿透气体流量大小，气相色谱分析仪通过取样气体进行浓度检测。

进一步，所述U型管压力计对吸附柱吸附过程压差进行测试，并记录压差变化情况。

进一步，所述循环水式真空泵对吸附柱吸附饱和气体进行抽真空负压解吸。

进一步，所述多路温度测试仪在解吸过程中，分别在吸附柱轴线0、1/5、2/5、3/5、4/5、1处布置六个测温点，通过温度传感器将各测温点的温度传输到计算机上，进行记录分析。

2)所述的一种吸附剂性能动态检测装置测试方法为：

(1)吸附柱轴线方向分别在0、1/5、2/5、3/5、4/5、1处布置六个测温点，称取处理后的吸附剂300g放入吸附柱中，温度传感器与吸附柱连接线通过预留孔进入；调节高纯氮气发生器，阀门K1、K2、K3、K6、K7开启，对整个装置进行气密性检测，持续3～5分钟，随后关闭高纯氮气发生器。

(2)打开阀门K4添加吸附质(每隔15～20分钟对吸附质进行补充，保证实验蒸气浓度保持不变)，添加完后关闭阀门K4；高纯氮气发生器开启，水浴锅控制进气试验温度保持在某一温度下，保证吸附热测试过程中数据的准确，调整吸附质流量直至质量流量计流量在0.5±0.1L/min左右。