[发明专利]一种吸附剂吸附热效应测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本专利涉及油气回收领域，具体地说，特指测定各类吸附剂吸附热效应装置及测试方法。

背景技术

油品在储存、收发、销售过程中，由于受到工艺、技术、设备的限制，温度、气压以及 盛装油品容器的气液相体积等因素的影响，不可避免产生油气的蒸发损耗。据统计表明，蒸 发的油气占原油生产总量的3％左右。大量的油气蒸发损耗，不仅仅造成了严重的经济损失， 并且严重影响了油品的品质，蒸发到大气中的大量油气还严重威胁到油品储存运输过程中的 安全，极易引起爆炸，而且还严重威胁到人体的健康还污染环境。

吸附法是油气回收中一种重要的基本方法。在吸附方法中，由于活性炭具有较大的比表 面积，较大的孔隙度，性能稳定、抗腐蚀等优点，利用活性炭作为吸附剂有效吸附油气进行 油气组分的分离，在工业中受到了广泛的使用。目前，很多工业领域都使用了活性炭来回收 有机废气，尤其在环境保护领域。

当利用吸附剂对油气进行回收时，由于吸附是一个放热过程，油气浓度越高，吸附放出 来得热量也越多，而且一般的吸附剂导热系数较小，积聚的热量无法及时排出，导致吸附剂 的温度越来越高，容易导致吸附剂着火事故，尤其是活性炭在处理酮类、醛类等容易氧化的 溶剂时，由于活性炭氧化热的蓄积、升温，而且还有活性炭的催化作用，活性炭会发生着火 事故，美国、日本、德国以及最近国内都有媒体的相关事故报道，相关事故给企业造成了重 大的损失。

因此，本发明旨在开发一种吸附剂热效应测试装置。利用本发明可以测定各种吸附剂吸 附时吸附热，以及测定吸附剂在不同的因素(如不同吸附质，不同进气、出气浓度，吸附剂 所处不同气体环境等等)影响下的吸附热，并对吸附热不同影响因素进行评价，从而为采取 措施来控制吸附热危险性提供理论基础与试验依据，同时，还可以测定吸附剂的着火温度， 并且也可以借助本发明对已有的吸附热效应的计算公式进行标定和误差评估。

根据本发明的特点，检索了国内外专利数据库，尚未见到有关于吸附剂热效应测试装置 的专利报道。

发明内容

本发明旨在开发一种吸附剂热效应测试装置，利用本发明，可以测定各种吸附剂吸附时 产生的吸附热，以及测定吸附剂在不同的因素影响下的吸附热，并对吸附产生的热量的不同 影响因素进行评价，从而为采取措施来控制和降低吸附热产生的危险提供理论基础与试验依 据；同时，还可以测定吸附剂的着火温度，并且也可以借助本发明对已有的吸附热效应的计 算公式进行标定和误差评估。

本发明的测试内容主要包括吸附剂吸附时吸附柱温度场分布情况、吸附柱出口产物浓度 变化情况、以及吸附剂的着火温度点。

本发明的技术方案为：

(1)装置测试基本原理：在吸附柱内等距离布置几个高灵敏度温度测试点，利用多路温 度测定仪测定吸附柱的温度场分布，再从取气口抽取气体送往浓度测定仪进行产物浓度检测。 当吸附剂温度达到着火温度点时，出口产物CO浓度会剧增，由此可以判断出吸附剂着火温 度时间点，进而通过多路温度测试仪测定吸附剂的着火温度。

(2)利用吸附剂吸附热效应近似计算公式，即利用挥发性有机气体进气总量和出气总量， 以及空气的出量和吸附剂的总装卸量来计算吸附剂的吸附热，用试验来进行吸附热效应公式 标定和误差分析。吸附热效应计算公式如(1)所示。