CN103335913B - 对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置和方法，包括载气输出装置、与载气输出装置管路连接的油雾发生装置、与油雾发生装置的管路连接的吸附塔；以及，测定吸附塔内的吸附填料的油雾吸附量的测定装置。载气输出装置输出载气至油雾发生装置，载气与油雾发生装置内生成的油雾形成混合；混合了油雾的载气输入至吸附塔内，吸附塔内的吸附填料对油雾进行吸附；采用测定装置对吸附填料的油雾吸附量进行测定。本发明结构简单，设备的购置成本低廉；同时，测试方法简单，易于实施，能够快捷的对各种吸附填料的油雾吸附性能进行测试，论证吸附填料厂家提供的技术参数，为燃气净化设备的建立提供技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试装置，特别地，涉及一种对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置和方法。
背景技术
填料吸附工艺作为一种有效、成本相对低廉的净化技术，在燃气净化领域的应用十分广泛。但吸附填料种类繁多，在不同的净化设备及不同的应用场合中，选择吸附性能合适的吸附填料是决定净化处理效果的主要因素之。
目前，在业界对于吸附填料的选择，主要是通过生产厂家提供的技术参数为依据进行选择。如需对生产厂家提供的技术参数进行验证和论证，需要大量的实验设备，并建立一套标准的实验流程，测试过程繁琐，成本昂贵；在实际操作过程中，不具备可行性。而关于吸附填料的吸附效果能否能到达设计要求，能否适合对油雾进行吸附等技术指标，也只能在净化设备实际运行的过程中进行验证，通过净化效果对各项技术指标进行估算。这种方式不能行之有效的对净化设备的建立提供技术支持，而且一旦净化设备所用吸附填料不达标，就需更换吸附填料，不仅会影响净化设备前期的处理效果，而且会导致成本的提高。
因此，测试常用于燃气净化的吸附填料的净化效果，以提供吸附填料的选型技术参数，对提高燃气净化设备的效率及降低设备运行成本具有十分重要的意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置和方法，以解决吸附填料的油雾吸附性能无法快捷的进行测试与论证的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置，包括载气输出装置、与载气输出装置管路连接的油雾发生装置、与油雾发生装置的管路连接的吸附塔；以及，测定吸附塔内的吸附填料的油雾吸附量的测定装置。
进一步地，载气输出装置与油雾发生装置之间设置有载气加热装置。
进一步地，载气加热装置包括油浴锅及放置于油浴锅内的盘管，盘管的一端与载气输出装置连接，另一端与油雾发生装置连接。
进一步地，载气输出装置包括储气罐及控制储气罐内的载气输出流量的流量计。
进一步地，载气输出装置输出的载气为氮气。
进一步地，油雾发生装置包括盛油容器及对盛油容器进行加热的加热器。
进一步地，测定装置包括显示吸附塔内气压变化的压差计与测定吸附填料所吸附的油雾重量的称重设备；压差计的两端分别连接于吸附塔的进气端、出气端。
进一步地，吸附填料的填充量为吸附塔的容积的70％-80％。
根据发明的另一方面，还提供了一种使用上述对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的方法，包括以下步骤：
载气输出装置输出载气至油雾发生装置，载气与油雾发生装置内生成的油雾形成混合；
混合了油雾的载气输入至吸附塔内，吸附塔内的吸附填料对油雾进行吸附：
采用测定装置对吸附填料的油雾吸附量进行测定。
进一步地，载气从载气输出装置输出后，还包括步骤：使用载气加热装置对载气进行加热。
本发明具有以下有益效果：
本发明结构简单，设备的购置成本低廉；同时，测试方法简单，易于实施，能够快捷的对各种吸附填料的油雾吸附性能进行测试，论证吸附填料厂家提供的技术参数，为燃气净化设备的建立提供技术支持。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明中对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置优选实施例的结构示意图；
图2是本发明中对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的方法优选实施例一的测试结果曲线图；
图3是本发明中对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的方法优选实施例二的测试结果曲线图；
图4是本发明中对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的方法优选实施例三的测试结果曲线图；以及
图5是本发明中对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的方法优选实施例四的测试结果曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参阅图1，本发明的优选实施例提供了一种对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置，包括：
载气输出装置，载气输出装置包括储气罐1与流量计2；储气罐1用于存储载气，流量计2用于控制储气罐1内的载气输出流量，实现载气的稳定输出。
为避免载气输出装置输出的常温载气在与下述油雾发生装置生成的高温油雾混合后，使油雾出现冷凝现象；优选地，载气输出装置后设有载气加热装置；载气加热装置包括油浴锅3及放置于油浴锅3内的盘管4；其中，储气罐1与盘管4的一端通过管路连接，流量计2设置在两者间的连接管路上，盘管4一般采用导热性好的材料，例如，铜、铝等。
油雾发生装置，油雾发生装置包括盛油容器5及对盛油容器5进行加热的加热器6(例如，电炉)，盛油容器5与盘管4的另一端管路连接。
用于测试的吸附塔8，吸附塔8与盛油容器5的管路连接，吸附塔8内装填吸附填料9。优选地，为使载气在吸附塔8中有一定的停留时间，使吸附填料9充分吸附载气中的油雾，吸附填料9的填充量为吸附塔8的容积的70％-80％，吸附塔8内有一定的预留空间。
以及，测定吸附塔8内的吸附填料9的油雾吸附量的测定装置；测定装置包括显示吸附塔8内气压变化的压差计7与测定吸附填料9所吸附的油雾重量的称重设备(例如，电子称、天平等)；压差计7的两端分别连接于吸附塔8的进气端、出气端。在进行吸附性能测试时，如果压差计7的显示刻度不再发生变化，则代表吸附填料9的油雾吸附量已经达到饱和。而称重设备则通过量取吸附填料9进行吸附性能测试前、后的重量，以此计算出吸附填料9的油雾吸附量。
优选地，载气输出装置输出的载气为氮气，氮气化学性质稳定，难溶于水，而且，氮气是空气中的主要成分，实验后氮气可直接排放到大气中，不会造成环境污染。
本发明的优选实施例还提供了一种使用上述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置来对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的方法，包括以下步骤：
首先，由载气输出装置输出载气；载气输出装置包括储气罐1与流量计2；储气罐1内存储的载气经流量计2控制后稳定输出，形成载气气流。
然后，载气加热装置对载气进行加热，以避免下述的油雾发生装置内生成的高温油雾遇到常温载气后，出现冷凝；载气加热装置包括油浴锅3及放置于油浴锅3内的盘管4；其中，储气罐1与盘管4的一端通过管路连接，流量计2设置在两者间的连接管路上。油浴锅3工作时，锅内的油温上升，盘管4内的温度上升，在载气通过盘管4时，载气的温度就会升高。
接着，将加热后的载气输入至油雾发生装置与油雾发生装置内生成的油雾形成混合；油雾发生装置包括盛油容器5及对盛油容器5进行加热的加热器6，盛油容器5与盘管4的另一端管路连接。
再接着，将混合了油雾的载气输入至吸附塔8内，吸附塔8内的吸附填料9对油雾进行吸附。优选地，为使载气在吸附塔8中有一定的停留时间，使吸附填料9充分吸附载气中的油雾，吸附填料9的填充量为吸附塔8的容积的70％-80％，吸附塔8内有一定的预留空间。
最后，采用测定装置对吸附填料9的油雾吸附量进行测定。测定装置包括显示吸附塔8内气压变化的压差计7与测定吸附填料9所吸附的油雾重量的称重设备；压差计7的两端分别连接于吸附塔8的进气端、出气端。在进行吸附性能测试时，如果压差计7的显示刻度不再发生变化，则代表吸附填料9的油雾吸附量已经达到饱和。而称重设备则通过量取吸附填料9进行吸附性能测试前、后的重量，以此计算出吸附填料9的油雾吸附量。
优选地，载气输出装置输出的载气为氮气，氮气化学性质稳定，难溶于水，而且，氮气是空气中的主要成分，实验后氮气可直接排放到大气中，不会造成环境污染。
实施例一、二、三、四
吸附填料9分别采用粒状活性炭、柱状活性炭、焦炭、吸油剂四种材料进行油雾吸附性能的测试。
测试装置的其它技术参数设置如下：
吸附塔8的容积设定为0.000106m3，吸附填料9的填充量设定为0.0000742m3-0.0000848m3，选择内径为8mm的连接管路连接测试装置的各个单元，连接管路内氮气流速设定为2L/min，油雾发生装置内的油雾发生用油采用美国雪佛龙公司生产的加德士润滑油46#。油雾发生装置加热的过程中，盛油容器5内的温度上升到150～170℃时，肉眼可看到油雾的产生；当盛油容器5内的温度高于180℃，油雾很明显，但润滑油焦化严重。因此，在测试中，油雾发生装置的加热温度设定在160℃。
通过分别测量粒状活性炭、柱状活性炭、焦炭、吸油剂这四种吸附填料不同时间点对应的油雾吸附量，可以分别建立出粒状活性炭、柱状活性炭、焦炭、吸油剂的油雾吸附性能曲线图。
请参阅图2，从粒状活性炭的油雾吸附性能曲线可以看出，其对油雾的吸附量随时间增长而增长，吸附性能曲线成直线增长。
请参阅图3，柱状活性炭与粒状活性炭相比，柱状活性炭的结构疏松，表面物质易于以粉尘形式脱离，柱状活性炭的油雾吸附量随着时间增长成直线负增长。
请参阅图4，从焦炭的油雾吸附性能曲线图可以看出，随着时间增长，被焦炭吸附的油雾量呈现近似抛物线增长，吸附速率达到0.17g/h。
请参阅图5，从吸油剂的油雾吸附性能曲线图可以看出，随着时间增长，被吸油剂吸附的油雾量呈现近似抛物线增长；实验从开始至970分钟的时间段，吸油剂对油雾的吸附速率较快，吸附速率为0.179g/h；再随时间增长，吸油剂吸附速率放缓；在1550～2050的时间段，吸油剂的油雾吸附量只增加了0.4g，此时吸油剂吸附量基本饱和。1550分钟为吸油剂的再生周期。
在本实施例一、二、三、四中，吸附填料9分别采用粒状活性炭、柱状活性炭、焦炭、吸油剂加以列举，并非限定本发明权利要求的保护范围，本案所述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置和方法，还可以对其它吸附填料予以测试。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明结构简单，设备的购置成本低廉；同时，测试方法简单，易于实施，能够快捷的对各种吸附填料的油雾吸附性能进行测试，论证吸附填料厂家提供的技术参数，为燃气净化设备的建立提供技术支持。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置，其特征在于，包括:载气输出装置、与所述载气输出装置管路连接的油雾发生装置、与所述油雾发生装置的管路连接的吸附塔(8)；以及，测定所述吸附塔(8)内的吸附填料(9)的油雾吸附量的测定装置；
所述载气输出装置与所述油雾发生装置之间设置有载气加热装置；
所述载气加热装置包括油浴锅(3)及放置于所述油浴锅(3)内的盘管(4)，所述盘管(4)的一端与所述载气输出装置连接，另一端与所述油雾发生装置连接。
2.根据权利要求1所述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置，其特征在于：所述载气输出装置包括储气罐(1)及控制所述储气罐(1)内的载气输出流量的流量计(2)。
3.根据权利要求1所述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置，其特征在于：所述载气输出装置输出的载气为氮气。
4.根据权利要求1所述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置，其特征在于：所述油雾发生装置包括盛油容器(5)及对所述盛油容器(5)进行加热的加热器(6)。
5.根据权利要求1所述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置，其特征在于：所述测定装置包括显示所述吸附塔(8)内气压变化的压差计(7)与测定所述吸附填料(9)所吸附的油雾重量的称重设备；所述压差计(7)的两端分别连接于所述吸附塔(8)的进气端、出气端。
6.根据权利要求1所述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置，其特征在于：所述吸附填料(9)的填充量为所述吸附塔(8)的容积的70％-80％。
7.一种使用权利要求1-6中任一项权利要求所述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的装置对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：
载气输出装置输出载气至油雾发生装置，所述载气与所述油雾发生装置内生成的油雾形成混合；
混合了所述油雾的载气输入至吸附塔(8)内，所述吸附塔(8)内的吸附填料(9)对所述油雾进行吸附；
采用测定装置对所述吸附填料(9)的油雾吸附量进行测定。
8.根据权利要求7所述的对吸附填料的油雾吸附性能进行测试的方法，其特征在于：所述载气从所述载气输出装置输出后，还包括步骤：使用载气加热装置对所述载气进行加热。
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