CN111189965A - 快速评价硫化氢清除剂性能的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速评价硫化氢清除剂性能的装置，包括实验箱、硫化氢清除剂带压存储装置、废气处理装置和真空泵，高压氮气钢瓶、高浓度硫化氢钢瓶分别与实验箱相连接，顶盖的中央位置处设有硫化氢清除剂喷射口，实验箱的上部与硫化氢清除剂带压存储装置相连，实验箱还分别与废气处理装置、真空泵连接，实验箱与废气处理装置连接的管线上设置有三通阀，三通阀还与硫化氢浓度在线检测仪连接。本发明具有自主配气、在线浓度检测、定量喷射清除、尾气处理等功能，操作简便、实验耗时短、测定结果重复性好的优点，很好的解决了目前硫化氢清除剂性能评价装置存在的功能单一、无在线检测功能及定量化程度差等问题。

Description

快速评价硫化氢清除剂性能的装置
技术领域
本发明涉及硫化氢清除剂技术领域，尤其涉及一种快速评价硫化氢清除剂性能的装置。
背景技术
在我国石化行业天然气净化和石油炼制的过程中，大多伴随着高浓度的硫化氢产生。由硫化氢气体泄漏导致的中毒事故在石油化工领域频繁发生。由于硫化氢是一种无色、剧毒、有腐蛋味的气体，发生中毒时，硫化氢通过呼吸道进入肺泡后，与血红蛋白中的二价铁离子快速作用生成硫化亚铁沉淀，阻止了血红蛋白与氧的集合，最终因缺氧而导致人的死亡。一旦发生硫化氢泄漏将严重危及装置生产安全和人员的生命安全，并且会严重污染附近空气，破坏生态环境。
目前应对硫化氢泄漏的主要是消防水喷淋、液态/粉状硫化氢清除剂的方法，特别是在专用硫化氢清除剂研发过程中时需要对其清除性能进行系统的评价测试，因而，开发快速高效的评价方法及装置则显得非常重要。
中国专利CN201520235275.3公开了一种硫化氢吸收液测试装置，包括用于生成预设质量的硫化氢气体的硫化氢生成器、用于盛放待进行评价的硫化氢吸收液的硫化氢吸收器和用于吸收未被所述硫化氢吸收液吸收的剩余硫化氢气体的第一尾气吸收器。该该装置仅针对液态硫化氢吸收液，且不具有实时检测和定量化判断等功能。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种快速评价硫化氢气体清除剂性能的装置。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
快速评价硫化氢清除剂性能的装置，包括实验箱、硫化氢清除剂带压存储装置、废气处理装置和真空泵，高压氮气钢瓶、高浓度硫化氢钢瓶分别与实验箱相连接，所述实验箱的顶部设置有顶盖，顶盖的中央位置处设有朝向实验箱内部的硫化氢清除剂喷射口，硫化氢清除剂喷射口为喇叭状，所述实验箱的上部通过管线与硫化氢清除剂带压存储装置相连，实验箱还分别与所述废气处理装置、真空泵连接，所述实验箱与废气处理装置连接的管线上设置有三通阀，所述三通阀还与硫化氢浓度在线检测仪连接，实验箱的底部还设置排出口，实验箱的内部还安装有多个电动风扇。
优选地，在高压氮气钢瓶与实验箱相连接的管线上依次设置有第一截止阀、第一质量流量控制器和第三截止阀。
优选地，在高浓度硫化氢钢瓶与实验箱相连接的管线上依次设置有第二截止阀、第二质量流量控制器和第四截止阀。
优选地，所述实验箱与硫化氢清除剂带压存储装置连接的管线上设有第五截止阀。
优选地，所述实验箱与真空泵连接的管线上设置第六截止阀。
优选地，所述排出口上设置有第七截止阀。
优选地，所述实验箱的底部安装有稳定支架。
优选地，顶盖与所述实验箱通过多个螺母固定相连。
一种快速评价硫化氢清除剂性能的方法，依次包括以下步骤：
(1)关闭测试实验箱第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀，开启第六截止阀，开启真空泵对测试用的实验箱进行抽真空处理，抽真空时间30min后，关闭第六截止阀和真空泵，去除箱内杂质气体；
(2)打开高压氮气钢瓶、高浓度硫化氢钢瓶、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，调节第一质量流量控制器、第二质量流量控制器分别用于控制氮气和硫化氢的流量，同时打开位于实验箱内部的电动风扇，用于加快氮气与高浓度硫化氢气体的混合，开启三通阀，通过与硫化氢浓度在线检测仪来确定实验所需的硫化氢气体浓度；
(3)当测试实验箱内的硫化氢浓度达到实验所需浓度后，关闭氮气和高浓度硫化氢气体钢瓶，开启硫化氢清除液带压储存装置上的开关，向实验箱中喷入一定量的硫化氢清除剂后，再关闭硫化氢清除剂带压存储装置和第五截止阀；
(4)结合硫化氢浓度在线检测仪，详细记录喷射后实验箱内硫化氢气体浓度随实验时间的变化情况，并通过对比达到相同硫化氢浓度时所需的实验时间长短或者经过相同实验时间后实验箱内硫化氢浓度的高低来定量评价硫化氢清除剂性能的好坏；
(5)实验结束后，开启高压氮气钢瓶的开关，用氮气将实验箱内剩余的硫化氢尾气吹扫至尾气处理装置，而后关闭氮气钢瓶开关，开启实验箱底部的排出口上的阀门第七截止阀，将实验箱内废液或废渣排出。
优选地，硫化氢清除剂的为液态或粉末状。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，采用第一质量流量控制器和第二气体质量流量控制器来控制氮气和硫化氢的流量，达到快速配制实验所需浓度的硫化氢气体的目的，并结合实验箱顶部的喷清除剂喷射口、硫化氢浓度在线检测仪和尾气处理装置，实现硫化氢清除剂性能的快速有效评价；本发明具有自主配气、在线浓度检测、定量喷射清除、尾气处理等功能，操作简便、实验耗时短、测定结果重复性好的优点，很好的解决了目前硫化氢清除剂性能评价装置存在的功能单一、无在线检测功能及定量化程度差等问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中，1、高压氮气钢瓶；2、高浓度硫化氢钢瓶；3、第一质量流量控制器；4、第二质量流量控制器；5、实验箱；6、硫化氢浓度在线检测仪；7、电动风扇；8、废气处理装置；9、排出口；10、稳定支架；11、真空泵；12、清除剂喷射口；13、硫化氢清除剂带压存储装置；14、螺母；15、三通阀；16、第一截止阀；17、第二截止阀；18、第三截止阀；19、第四截止阀；20、第五截止阀；21、第六截止阀；22、第七截止阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图所示，快速评价硫化氢清除剂性能的装置，包括实验箱5、硫化氢清除剂带压存储装置13、废气处理装置8和真空泵11，实验箱5为硫化氢清除剂与硫化氢气体相接触反应的空间，高压氮气钢瓶1、高浓度硫化氢钢瓶2分别与实验箱5相连接，实验箱5的顶部设置有顶盖，顶盖的中央位置处设有朝向实验箱5内部的硫化氢清除剂喷射口12，硫化氢清除剂喷射口12为喇叭状，用于清除剂的快速均匀喷射；实验箱5的上部通过管线与硫化氢清除剂带压存储装置13相连，硫化氢清除剂带压存储装置13用于储存需要测试的硫化氢清除剂；实验箱5还分别与废气处理装置8、真空泵11连接，废气处理装置8用于实验过程中硫化氢尾气的最终处理，优选的是采用饱和碳酸钠水溶液用于硫化氢尾气的最终清除；真空泵11用于实验前对实验箱5进行抽真空，去除杂质气体的影响；实验箱5与废气处理装置8连接的管线上设置有三通阀15，三通阀15还与硫化氢浓度在线检测仪6连接，硫化氢浓度在线检测仪6用于实验过程中实验箱5内硫化氢浓度在线检测；实验箱5的底部还设置排出口9，排出口9用于将实验完毕后箱内的废液或废渣排出；实验箱5的内部还安装有多个电动风扇7，用于氮气与高浓度硫化氢气体的快速混匀，配制所需浓度的硫化氢气体。
特别的，在高压氮气钢瓶1与实验箱5相连接的管线上依次设置有第一截止阀16、第一质量流量控制器3和第三截止阀18。
特别的，在高浓度硫化氢钢瓶2与实验箱5相连接的管线上依次设置有第二截止阀17、第二质量流量控制器4和第四截止阀19。
特别的，实验箱5与硫化氢清除剂带压存储装置13连接的管线上设有第五截止阀20。
特别的，实验箱5与真空泵11连接的管线上设置第六截止阀21。
特别的，排出口9上设置有第七截止阀22。
特别的，实验箱5的底部安装有稳定支架10，用于将实验箱5稳定固定住。
特别的，顶盖与实验箱5的箱体通过多个螺母14固定相连。
一种快速评价硫化氢清除剂性能的方法，依次包括以下步骤：
(1)关闭测试实验箱5第三截止阀18、第四截止阀19、第五截止阀20，开启第六截止阀21，开启真空泵11对测试用的实验箱5进行抽真空处理，抽真空时间30min后，关闭第六截止阀21和真空泵11，去除箱内杂质气体；
(2)打开高压氮气钢瓶1、高浓度硫化氢钢瓶2、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，调节第一质量流量控制器3、第二质量流量控制器4分别用于控制氮气和硫化氢的流量，同时打开位于实验箱5内部的电动风扇7，用于加快氮气与高浓度硫化氢气体的混合，开启三通阀15，通过与硫化氢浓度在线检测仪6来确定实验所需的硫化氢气体浓度；
(3)当测试实验箱5内的硫化氢浓度达到实验所需浓度后，关闭氮气和高浓度硫化氢气体钢瓶，开启硫化氢清除液带压储存装置上的开关，向实验箱5中喷入一定量的硫化氢清除剂后，再关闭硫化氢清除剂带压存储装置13和第五截止阀20；
(4)结合硫化氢浓度在线检测仪6，详细记录喷射后实验箱5内硫化氢气体浓度随实验时间的变化情况，并通过对比达到相同硫化氢浓度时所需的实验时间长短或者经过相同实验时间后实验箱5内硫化氢浓度的高低来定量评价硫化氢清除剂性能的好坏；
(5)实验结束后，开启高压氮气钢瓶1的开关，用氮气将实验箱5内剩余的硫化氢尾气吹扫至尾气处理装置，而后关闭氮气钢瓶开关，开启实验箱5底部的排出口9上的阀门第七截止阀22，将实验箱5内废液或废渣排出。
本发明结构简单、操作易行，可快速评价硫化氢清除剂清除硫化氢气体的性能，不仅适用于液态清除剂性能的评价，也适用于粉末状清除剂性能的评价。
对比例1
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为纯水。
通过控制氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成3000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射10ml纯水，10min后，实验箱5内硫化氢浓度仍高达2998mg/m3。
对比例2
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为纯水。
通过控制氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成3000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射100ml纯水，10min后，实验箱5内硫化氢浓度仍高达2980mg/m3。
对比例3
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为纯水。
通过控制氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成3000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射500ml纯水，10min后，实验箱5内硫化氢浓度仍高达2850mg/m3。
实施例1
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为1.0％碳酸钠水溶液。
通过控制氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成3000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射10ml1.0％碳酸钠水溶液，10min后，实验箱5内硫化氢浓度为2000mg/m3。
实施例2
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为3.0％碳酸钠水溶液。
通过控制氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成3000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射10ml3.0％碳酸钠水溶液，10min后，实验箱5内硫化氢浓度为1500mg/m3。
实施例3
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为30％乙醇胺水溶液。
通过控制氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成3000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射10ml 30％乙醇胺水溶液，10min后，实验箱5内硫化氢浓度为50mg/m3。
实施例4
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为碱式碳酸锌粉末。
通过控制氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成3000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射10g碱式碳酸锌粉末，10min后，实验箱5内硫化氢浓度为200mg/m3。
实施例5
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为30％乙醇胺水溶液。
通过控制氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成5000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射10ml 30％乙醇胺水溶液，10min后，实验箱5内硫化氢浓度为250mg/m3。
实施例6
测试实验箱5体积为30L，实验用高浓度硫化氢气体为15000mg/m3，测试硫化氢清除剂为碱式碳酸锌粉末。
通过氮气质量流量控制器和硫化氢质量流量控制器，利用氮气和15000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在实验箱5内配制成5000mg/m3的硫化氢气体环境，喷射10g碱式碳酸锌粉末，10min后，实验箱5内硫化氢浓度为600mg/m3。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.快速评价硫化氢清除剂性能的装置，其特征在于，包括实验箱、硫化氢清除剂带压存储装置、废气处理装置和真空泵，高压氮气钢瓶、高浓度硫化氢钢瓶分别与实验箱相连接，所述实验箱的顶部设置有顶盖，顶盖的中央位置处设有朝向实验箱内部的硫化氢清除剂喷射口，所述实验箱的上部通过管线与硫化氢清除剂带压存储装置相连，实验箱还分别与废气处理装置、真空泵连接，实验箱与废气处理装置连接的管线上设置有三通阀，三通阀还与硫化氢浓度在线检测仪连接，实验箱的底部还设置排出口，实验箱的内部还安装有多个电动风扇。
2.如权利要求1所述的快速评价硫化氢清除剂性能的装置，其特征在于，在高压氮气钢瓶与实验箱相连接的管线上依次设置有第一截止阀、第一质量流量控制器和第三截止阀。
3.如权利要求1所述的快速评价硫化氢清除剂性能的装置，其特征在于，在高浓度硫化氢钢瓶与实验箱相连接的管线上依次设置有第二截止阀、第二质量流量控制器和第四截止阀。
4.如权利要求1所述的快速评价硫化氢清除剂性能的装置，其特征在于，所述实验箱与硫化氢清除剂带压存储装置连接的管线上设有第五截止阀。
5.如权利要求4所述的快速评价硫化氢清除剂性能的装置，其特征在于，所述实验箱与真空泵连接的管线上设置第六截止阀。
6.如权利要求1所述的快速评价硫化氢清除剂性能的装置，其特征在于，所述排出口上设置有第七截止阀。
7.如权利要求5所述的快速评价硫化氢清除剂性能的装置，其特征在于，所述实验箱的底部安装有稳定支架。
8.如权利要求7所述的快速评价硫化氢清除剂性能的装置，其特征在于，顶盖与所述实验箱通过多个螺母固定相连。
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