CN104007030A - 一种烟气净化活性焦冲击强度测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟气净化活性焦冲击强度测试系统，包括电子天平、振筛机、试验筛和冲击强度仪。一种烟气净化活性焦冲击强度测试方法应用于上述测试系统，对烟气净化活性焦进行冲击强度表征评价的方法步骤如下：1：称取待测活性焦样品在振筛机上过筛除去粉尘；2：取经过步骤1处理的待测活性焦样品装入冲击强度仪的高位料斗中，快速拉开料斗闸门，确保待测活性焦样品全部通过落料管落入到低位料斗中，将收集的全部待测活性焦样品再次装入高位料斗；3：重复步骤2一到九次；4：将待测活性焦样品最后收集移至振筛机进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样；5：收集第2次过筛后的待测活性焦样品，干燥冷却后称其质量，记录质量。
Description
技术领域
本发明属于大气污染控制技术领域，主要涉及用于燃煤电厂烟气、有色金属冶炼尾气、烧结尾气及其他烟气中二氧化硫、氮氧化物、重金属和其它污染物的脱除过程中的烟气净化剂活性焦的冲击强度表征评价方法及其装置。
背景技术
活性焦作为活性焦干法烟气净化技术的核心吸附、催化材料，其必须有很高的强度性能才能满足在大型工业化应用中控制其物理损耗的技术要求，但目前对活性焦的强度测试主要参考了中华人民共和国标准GB/T7702.3—2008《煤质颗粒活性炭试验方法强度的测定》以及美国材料试验协会ASTM D3802-10《活性炭球盘硬度的试验方法》标准。上述测试的是其转鼓强度或球盘强度，主要表征了活性焦在旋转、击打组合运动中其骨架和表层受到的抗破环能力。上述方法虽然能在一定程度上表征活性焦强度性能指标。但活性焦烟气净化技术在工业化应用过程中，更多的物理损耗来自于活性焦在吸附-再生-吸附-再生-吸附这一循环过程中因卸料、倒运过程中所受的落下冲击应力导致其遭到破环而破碎导致。而上述强度测试方法均未能解决活性焦在落下过程中所受到的抗冲击韧性和疲劳强度的影响，特别是活性焦在不断循环使用过程中的落料冲击破坏对其的影响，不能客观、直接反应活性焦在工业化应用运行过程中活性焦的物理损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简单、能对烟气净化用的活性焦/炭材料在工业化应用中因卸料、转运下落等过程中受到的冲击应力进行表征的抗冲击强度性能进行有效检测的方法和装置，从而客观的、及时的了解、评估用于活性焦干法烟气净化的活性焦强度性能的变化特征，直接为烟气净化活性焦在工业化应用中的物理损耗提供参数依据，进而为优化活性焦干法烟气净化项目工程的工业化应用提供有力的数据支撑。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种烟气净化活性焦冲击强度测试系统，包括电子天平、振筛机、试验筛，其特征在于，还包括冲击强度仪，其中，冲击强度仪包括：高位料斗、料斗闸门、低位料斗、落料管和基础支架，高位料斗位于落料管顶部，料斗闸门插在高位料斗和落料管中间，低位料斗放置在落料管底部，低位料斗和落料管固定在基础支架上。
进一步，所述电子天平测量范围为0-2000g，分度值0.01g。
进一步，所述振筛机转数280-320r/min，往返行程25mm，拍击140-160拍/min，带定时功能，定时范围为0-60min，定时读数分度1.0秒。
进一步，所述振筛机的筛孔为活性焦样品粒度直径的50％。
进一步，所述试验筛规格为Φ300×75-×/×GB/T-6003.1-2012或Φ200×50-×/×GB/T-6003.1-2012。
一种烟气净化活性焦冲击强度测试方法，应用于所述的烟气净化活性焦冲击强度测试系统，对烟气净化活性焦进行冲击强度表征评价的方法，步骤如下：
步骤1：称取待测活性焦样品，在振筛机上过筛，除去粉尘；
步骤2：取经过步骤1处理的待测活性焦样品装入冲击强度仪的高位料斗中，快速拉开料斗闸门，确保待测活性焦样品全部通过落料管落入到低位料斗中，将收集的全部待测活性焦样品再次装入高位料斗；
步骤3：重复步骤一到九次；
步骤4：将待测活性焦样品最后收集移至振筛机进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样；
步骤5：收集第2次过筛后的待测活性焦样品，干燥冷却后称其质量，记录质量。
进一步，所述待测活性焦样品是经过干燥处理，或保证其水分含量不超标的样品。
进一步，所述待测活性焦样品是规则型状的活性焦/炭产品，或是其它不规则的活性焦/炭产品。
进一步，所述待测活性焦样品的采样量为2000-4000ml，经干燥、过筛除尘处理的待测活性焦样品在500-1000ml之间。
进一步，所述步骤1中称取待测活性焦样品，在振筛机上过筛的时间控制在30-300s之间。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明能够方便、快捷的用于评价活性焦干法烟气净化用活性焦的冲击强度的表征，能快速评价烟气净化用的活性焦强度性能指标，实验效率高，可对活性焦在干法烟气净化应用中的物理损耗进行定量评价，并对运行中活性焦物理损耗进行诊断，对活性焦干法烟气净化技术工程的运行进行指导，优化活性焦干法净化技术的运行规程，降低活性焦干法净化技术的运行、维护成本。
本发明能动态模拟评价烟气净化活性焦的抗冲击强度性能，并对其可能的物理损耗进行定量评价，填补了国内外烟气净化活性焦强度检测的技术空白。
附图说明
图1为冲击强度仪的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述。
电子天平、振筛机、试验筛以及冲击强度仪整体组成了烟气净化活性焦冲击强度测试系统。电子天平在该系统中起计量作用，振筛机与试验筛组成筛分装置，成为冲击强度测试系统组成的一部分，上述部分是常规设备，通用的就可。
如图1所示，烟气净化活性焦冲击强度测试系统中的冲击强度仪包括：高位料斗1、料斗闸门2、低位料斗3、落料管4和基础支架5。
高位料斗1位于落料管4顶部，料斗闸门2插在高位料斗1和落料管4中间，低位料斗3放置在落料管4底部，低位料斗3和落料管4固定在基础支 架5上。
实施例1
取某活性焦厂生产的直径为9mm的活性焦样2000ml，在150℃下干燥1h，在振筛机上用9mm试样粒度测定的试验筛振筛30s，除去粉尘。
然后取500ml，在电子天平上称量记录其质量，将焦样装入冲击强度仪的高位料斗1中，快速拉开料斗闸门2，让活性焦全部通过筒柱落入到低位料斗3中，将收集的全部试样再次装入高位料斗1，重复上述步骤4次；将试样最后收集移至振筛机进行筛选，仍用前述筛层进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样。收集保留在筛层上的试样，干燥冷却后称其质量并记录。计算其冲击强度为98.5％。
实施例2
取某活性焦厂生产的直径为5mm的活性焦样2300ml，在150℃下干燥1h，在振筛机上用5mm试样粒度测定的试验筛振筛70s，除去粉尘；然后取580ml，并称量记录其质量，将焦样装入冲击强度仪的高位料斗中，快速拉开料斗闸门，让活性焦全部通过筒柱落入到低位料斗中，将收集的全部试样再次装入高位料斗，重复上述步骤1次；将试样最后收集移至振筛机进行筛选，仍用前述筛层进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样。收集保留在筛层上的试样，干燥冷却后称其质量并记录。计算其冲击强度为99.5％。
实施例3
取某活性焦厂生产的直径为7mm的活性焦样2600ml，在150℃下干燥1h，在振筛机上用5mm试样粒度测定的试验筛振筛110s，除去粉尘；然后取660ml，并称量记录其质量，将焦样装入冲击强度仪的高位料斗中，快速拉开料斗闸门，让活性焦全部通过筒柱落入到低位料斗中，将收集的全部试样再次装入高位料斗，重复上述步骤9次；将试样最后收集移至振筛机进行筛选，仍用前述筛层进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样。收集保留在筛层上的试样，干燥冷却后称其质量并记录。计算其冲击强度为99.1％。
实施例4
取某烧结机烟气活性焦干法脱硫脱硝工程，循环使用过程中平均直径为8mm的活性焦样2900ml，在150℃下干燥1.5h，在振筛机上用4mm试样粒度测定的试验筛振筛200s，除去粉尘；然后取740ml，并称量记录其质量，将焦样装入冲击强度仪的高位料斗中，快速拉开料斗闸门，让活性焦全部通过筒柱落入到低位料斗中，将收集的全部试样再次装入高位料斗，重复上述步骤3次；将试样最后收集移至振筛机进行筛选，仍用前述筛层进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样。收集保留在筛层上的试样，干燥冷却后称其质量并记录。计算其冲击强度为96.2％。
实施例5
取某电厂烟气活性焦干法脱硫中试工程，循环使用过程中平均直径为4.8mm的活性焦样3300ml，在150℃下干燥2h，在振筛机上用2.4mm试样粒 度测定的试验筛振筛260s，除去粉尘；然后取920ml，并称量记录其质量，将焦样装入冲击强度仪的高位料斗中，快速拉开料斗闸门，让活性焦全部通过筒柱落入到低位料斗中，将收集的全部试样再次装入高位料斗，重复上述步骤7次；将试样最后收集移至振筛机进行筛选，仍用前述筛层进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样。收集保留在筛层上的试样，干燥冷却后称其质量并记录。计算其冲击强度为97.9％。
实施例6
取某铜冶炼烧结尾气活性焦干法脱硫工程，循环使用过程中平均直径为7.9mm的活性焦样4000ml，在150℃下干燥2h，在振筛机上用4mm试样粒度测定的试验筛振筛300s，除去粉尘；然后取1000ml，并称量记录其质量，将焦样装入冲击强度仪的高位料斗中，快速拉开料斗闸门，让活性焦全部通过筒柱落入到低位料斗中，将收集的全部试样再次装入高位料斗，重复上述步骤8次；将试样最后收集移至振筛机进行筛选，仍用前述筛层进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样。收集保留在筛层上的试样，干燥冷却后称其质量并记录。计算其冲击强度为95.3％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种烟气净化活性焦冲击强度测试系统，包括电子天平和带有试验筛的振筛机，其特征在于，还包括冲击强度仪，其中，
冲击强度仪包括：高位料斗(1)、料斗闸门(2)、低位料斗(3)、落料管(4)和基础支架(5)，高位料斗(1)位于落料管(4)顶部，料斗闸门(2)插在高位料斗(1)和落料管(4)中间，低位料斗(3)放置在落料管(4)底部，低位料斗(3)和落料管(4)固定在基础支架(5)上；
所述冲击强度仪的高位料斗(1)与电子天平连接,所述冲击强度仪的低位料斗(3)和振筛机连接。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述电子天平测量范围为0-2000g，分度值0.01g。
3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述振筛机转数280-320r/min，往返行程25mm，拍击140-160拍/min，带定时功能，定时范围为0-60min，定时读数分度1.0秒。
4.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述振筛机的筛孔为活性焦样品粒度直径的50％。
5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述试验筛规格为Φ300×75-×/×GB/T-6003.1-2012或Φ200×50-×/×GB/T-6003.1-2012。
6.一种烟气净化活性焦冲击强度测试方法，其特征在于，应用根据权利要求1至4之一所述的烟气净化活性焦冲击强度测试系统，对烟气净化活性焦进行冲击强度表征评价的方法，步骤如下：
步骤1：称取待测活性焦样品，在振筛机上过筛，除去粉尘；
步骤2：取经过步骤1处理的待测活性焦样品装入冲击强度仪的高位料斗(1)中，快速拉开料斗闸门(2)，确保待测活性焦样品全部通过落料管(4)落入到低位料斗(3)中，将收集的全部待测活性焦样品再次装入高位料斗(1)；
步骤3：重复步骤2一到九次；
步骤4：将待测活性焦样品最后收集移至振筛机进行第2次过筛，除去粉尘及破碎的小颗粒焦样；
步骤5：收集第2次过筛后的待测活性焦样品，干燥冷却后称其质量，记录质量。
7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述待测活性焦样品是经过干燥处理，或保证其水分含量不超标的样品。
8.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述待测活性焦样品是规则形状的活性焦/炭产品，或是其它不规则的活性焦/炭产品。
9.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述待测活性焦样品的采样量为2000-4000ml，经干燥、过筛除尘处理的待测活性焦样品在500-1000ml之间。
10.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述步骤1中称取待测活性焦样品，在振筛机上过筛的时间控制在30-300s之间。
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