CN111189970A - 一种检测硫化氢吸消液性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测硫化氢吸消液性能的方法,使用的装置包括反应管、配气箱、真空泵、高压氮气钢瓶和高浓度硫化氢钢瓶，高压氮气钢瓶、高浓度硫化氢钢瓶和真空泵分别通过管线连接至配气箱，配气箱与反应管相连的管线上设置电磁阀，反应管中安装温度传感器，温度传感器连接至数据控制/采集系统，配气箱的上部与尾气处理装置相连接的管线上设置硫化氢浓度在线检测仪，硫化氢浓度在线检测仪还与反应管相连接。本发明集自主配气、反应消除、在线监测和尾气处理的一体化功能，可定量的对比不同吸消液的清除效率，可快速有效的测试硫化氢吸消液清除硫化氢气体的性能，且实验操作简单、测定结果重复性好。

Description

一种检测硫化氢吸消液性能的方法
技术领域
本发明涉及消吸液清除性能的技术领域，尤其涉及一种检测硫化氢吸消液性能的方法。
背景技术
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。硫化氢中毒事件具有突发性和群体性，死亡率高，一旦发生，将严重威胁职工和群众的人身安全，并且次生灾害影响大，严重污染大气环境，甚至破坏生态环境。
我国对环境大气、车间空气及工业废气中硫化氢浓度已有严格规定：居民区环境大气中硫化氢的最高浓度不得超过0.01mg/m3；车间工作地点空气中硫化氢最高浓度不得超过10mg/m3；城市煤气中硫化氢浓度不得超过20mg/m3；油品炼厂废气中硫化氢浓度要求净化至10-20mg/m3。
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，需要对清除剂的清除性能进行系统的评价测试，因此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，但该装置无自主配气功能，且无实时监测硫化氢吸收效果的浓度测定仪，无法准确判断吸收处理效率。
发明内容
为解决上述无自主配气和检测功能，以及定量化程度差等问题，本发明提供一种检测硫化氢吸消液性能的方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种检测硫化氢吸消液性能的方法，使用的装置包括反应管、配气箱、真空泵、高压氮气钢瓶和高浓度硫化氢钢瓶，所述高压氮气钢瓶、高浓度硫化氢钢瓶和真空泵分别通过管线连接至配气箱，所述配气箱与反应管相连的管线上设置电磁阀和第三气体质量流量控制器，配气箱的上部与尾气处理装置相连接的管线上还设置有第四截止阀和硫化氢浓度在线检测仪，硫化氢浓度在线检测仪还与反应管相连接。
检测方法包括以下步骤：
(1)关闭第一截止阀、第二截止阀、第四截止阀和电磁阀，打开第三截止阀，启动真空泵对配气箱进行抽真空，抽真空30min以上；
(2)打开高压氮气钢瓶和高浓度硫化氢气体钢瓶的阀门，调节第一气体质量流量控制器和第二气体质量流量控制器，同时打开硫化氢浓度在线检测仪和位于配气箱中的电动风扇，调节水浴温度控制器，使反应管达到实验所需的温度，并稳定20min以上；
(3)当配气箱内的硫化氢浓度达到实验所需浓度后，开启配气箱出口处的电磁阀，并调节配气箱出口处的第三气体质量流量控制器，将配好的硫化氢气体充入预装有硫化氢吸消液的反应管中；
(4)结合硫化氢浓度在线检测仪，详细记录反应管顶部气相中硫化氢气体浓度随实验时间的变化情况；
(5)实验结束后，关闭高浓度硫化氢钢瓶的阀门，利用氮气将配气箱和反应管中剩余的硫化氢尾气吹扫至尾气处理装置，处理完成后关闭氮气钢瓶。
进一步地，反应管中安装有温度传感器，温度传感器连接至数据控制/采集系统；反应管的上部设置有气体出口管，气体出口管与尾气处理装置连接；反应管置于水浴缸中，水浴缸的下部还设置有水浴温度控制器，水浴温度控制器还连接至数据控制/采集系统。
进一步地，所述电磁阀、所述第三气体质量流量控制器分别连接至所述数据控制/采集系统。
进一步地，所述高压氮气钢瓶与配气箱之间的连接管线上设置第一截止阀和第一气体质量流量控制器。
进一步地，所述高浓度硫化氢钢瓶与配气箱之间的连接管线上设置第二截止阀和第二气体质量流量控制器。
进一步地，所述第一气体质量流量控制器、第二气体质量流量控制器分别连接至所述数据控制/采集系统。
进一步地，所述真空泵与配气箱之间的连接管线上安装有第三截止阀。
进一步地，所述硫化氢浓度在线检测仪与反应管的连接管线上设置有第五截止阀。
进一步地，所述气体出口管与尾气处理装置的连接管线上设置有第六截止阀。
进一步地，所述配气箱中还安装多个电动风扇。
本发明的有益效果是，本发明集自主配气、反应消除、在线监测和尾气处理的一体化功能，可定量的对比不同吸消液的清除效率，测定结果重复性好，解决了目前实验室测试方法中无在线浓度监测、缺少定量化比较及实验重复性差等问题，可快速有效的测试硫化氢吸消液清除硫化氢气体的性能，且实验操作简单、测定结果重复性好。
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-真空泵；4-第一气体质量流量控制器；5-第二气体质量流量控制器；6-配气箱；7-电动风扇；8-电磁阀；9、第三气体质量流量控制器；10-温度传感器；11-水浴温度控制器；12-水浴缸；13-反应管；14-气体出口管；15-硫化氢浓度在线检测仪；16-尾气处理装置；17-数据控制/采集系统；18、第一截止阀；19-第二截止阀；20、第三截止阀；21、第四截止阀；22、第五截止阀；23、第六截止阀。
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，一种检测硫化氢吸消液性能的方法，使用的装置包括反应管13、配气箱6、真空泵3、高压氮气钢瓶1和高浓度硫化氢钢瓶2，高压氮气钢瓶1、高浓度硫化氢钢瓶2和真空泵3分别通过管线连接至配气箱6，所述配气箱6与反应管13相连的管线上设置电磁阀8和第三气体质量流量控制器9，反应管13中安装有温度传感器10，温度传感器10伸入反应管13的消吸液内部，用于在线检测反应过程中反应管13中的吸消液的温度变化；温度传感器10连接至数据控制/采集系统17，配气箱6的上部与尾气处理装置16相连接的管线上还设置有第四截止阀21和硫化氢浓度在线检测仪15，硫化氢浓度在线检测仪15还与反应管13相连接，反应管13的上部设置有气体出口管14，气体出口管14与尾气处理装置16连接，反应管13置于水浴缸12中，水浴缸12的下部还设置有水浴温度控制器11，水浴温度控制器11还连接至数据控制/采集系统17，用于对反应管13进行实验温度的控制。
特别的，电磁阀8、第三气体质量流量控制器9分别连接至数据控制/采集系统17。
特别的，高压氮气钢瓶1与配气箱6之间的连接管线上设置第一截止阀18和第一气体质量流量控制器4。
特别的，高浓度硫化氢钢瓶2与配气箱6之间的连接管线上设置第二截止阀19和第二气体质量流量控制器5。
特别的，第一气体质量流量控制器4、第二气体质量流量控制器5分别连接至数据控制/采集系统17，第一气体质量流量控制器4、第二气体质量流量控制器5分别用于准确控制氮气和高浓度硫化氢气体的流量。
特别的，真空泵3与配气箱6之间的连接管线上安装有第三截止阀20。
特别的，硫化氢浓度在线检测仪15与反应管13的连接管线上设置有第五截止阀22。
特别的，气体出口管14与尾气处理装置16的连接管线上设置有第六截止阀23。
特别的，配气箱6中还安装多个电动风扇7，电动风扇7用于快速的将氮气与高浓度硫化氢气体混匀。
硫化氢尾气处理装置16用于处理实验过程中的硫化氢尾气，本发明中采用饱和碳酸钠水溶液；真空泵3与配气箱6相连，用于实验前对配气箱6进行抽真空处理，以去除杂质气体影响；硫化氢浓度在线检测仪15用于对实验前配气箱6中的硫化氢气体浓度进行在线检测，以及对实验过程中反应管13的上部气相中硫化氢气体浓度的在线检测；数据控制/采集系统17主要用于对装置中的电磁阀8、温度传感器10、第一气体质量流量控制器4、第二气体质量流量控制器5、第三气体质量流量控制器9、水浴温度控制器11进行数据控制及在线采集。
一种检测硫化氢吸消液性能的方法，依次包括以下步骤：
(1)关闭第一截止阀18、第二截止阀19、第四截止阀21和电磁阀8，打开第三截止阀20，启动真空泵3对配气箱6进行抽真空，抽真空30min以上，用于去除配气箱6中的杂质气体；
(2)打开高压氮气钢瓶1和高浓度硫化氢气体钢瓶的阀门，调节第一气体质量流量控制器4和第二气体质量流量控制器5，同时打开硫化氢浓度在线检测仪15和位于配气箱6中的电动风扇7，以加快氮气与高浓度硫化氢气体的混合，通过硫化氢浓度在线检测仪15确定实验所需的硫化氢气体浓度，同时调节水浴温度控制器11，使反应管13达到实验所需的温度，并稳定20min以上；
(3)当配气箱6内的硫化氢浓度达到实验所需浓度后，开启配气箱6出口处的电磁阀8，并调节配气箱6出口处的第三气体质量流量控制器9，将配好的硫化氢气体充入预装有硫化氢吸消液的反应管13中；
(4)结合硫化氢浓度在线检测仪15，详细记录反应管13顶部气相中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反应管13内硫化氢浓度的高低来定量评价硫化氢吸消液性能的好坏；
(5)实验结束后，关闭高浓度硫化氢钢瓶2的阀门，利用氮气将配气箱6和反应管13中剩余的硫化氢尾气吹扫至尾气处理装置16，处理完成后关闭氮气钢瓶。
对比例1
实验用高浓度硫化氢气体为50000mg/m3，测试硫化氢吸消液为纯水。
通过调节第一气体质量流量控制器4和第二气体质量流量控制器5，利用高压氮气和50000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在配气箱6内配制成10000mg/m3的硫化氢气体，调节电磁阀8使出口流量为0.1L/min，反应管13中装纯水20ml，反应管13的气体出口管14的浓度达到5000mg/m3所需的时间为1s。
对比例2
实验用高浓度硫化氢气体为50000mg/m3，测试硫化氢吸消液为纯水。
通过调节第一气体质量流量控制器4和第二气体质量流量控制器5，利用高压氮气和50000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在配气箱6内配制成5000mg/m3的硫化氢气体环境，调节电磁阀8使出口流量为0.1L/min，反应管13中装纯水20ml，反应管13的气体出口管14的浓度达到2500mg/m3所需的时间为3s。
实施例1
实验用高浓度硫化氢气体为50000mg/m3，测试硫化氢吸消液为质量分数为1.0％碳酸钠水溶液。
通过调节第一气体质量流量控制器4和第二气体质量流量控制器5，利用高压氮气和50000mg/m3
的高浓度硫化氢气体，在配气箱6内配制成10000mg/m3的硫化氢气体环境，调节电磁阀8使出口流量为0.1L/min，反应管13中装1.0％碳酸钠水溶液10ml，反应管13的气体出口管14的浓度达到500mg/m3所需的时间为15s。
实施例2
实验用高浓度硫化氢气体为50000mg/m3，测试硫化氢吸消液为3.0％碳酸钠水溶液。
通过调节第一气体质量流量控制器4和第二气体质量流量控制器5，利用高压氮气和50000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在配气箱6内配制成10000mg/m3的硫化氢气体环境，调节电磁阀8使出口流量为0.1L/min，反应管13中装3.0％碳酸钠水溶液10ml，反应管13的气体出口管14的浓度达到500mg/m3所需的时间为36s。
实施例3
实验用高浓度硫化氢气体为50000mg/m3，测试硫化氢吸消液为30％乙醇胺水溶液。
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50000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在配气箱6内配制成10000mg/m3的硫化氢气体环境，调节电磁阀8使出口流量为0.1L/min，反应管13中装30％乙醇胺水溶液的体积为10ml，反应管13的气体出口管14的浓度达到500mg/m3所需的时间为973s。
实施例4
实验用高浓度硫化氢气体为50000mg/m3，测试硫化氢吸消液为30％乙醇胺水溶液。
通过调节第一气体质量流量控制器4和第二气体质量流量控制器5，利用高压氮气和50000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在配气箱6内配制成5000mg/m3的硫化氢气体环境，调节电磁阀8使出口流量为0.1L/min，反应管13中装30％乙醇胺水溶液的体积为10ml，反应管13的气体出口管14的浓度达到250mg/m3所需的时间为1392s。
实施例5
实验用高浓度硫化氢气体为50000mg/m3，测试硫化氢吸消液为35％乙醇胺水溶液。
通过调节第一气体质量流量控制器4和第二气体质量流量控制器5，利用高压氮气和50000mg/m3的高浓度硫化氢气体，在配气箱6内配制成5000mg/m3的硫化氢气体环境，调节电磁阀8使出口流量为0.1L/min，反应管13中装35％乙醇胺水溶液的体积为10ml，反应管13的气体出口管14的浓度达到250mg/m3所需的时间为1128s。
本发明结构简单、操作易行，可快速测试硫化氢吸消液清除硫化氢气体的性能，同时具有自主配气、在线浓度检测及尾气处理的功能，实用性强。
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 (10)

1.一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，使用的装置包括反应管、配气箱、真空泵、高压氮气钢瓶和高浓度硫化氢钢瓶，高压氮气钢瓶、高浓度硫化氢钢瓶和真空泵分别通过管线连接至配气箱，配气箱与反应管相连的管线上设置电磁阀和第三气体质量流量控制器，配气箱的上部与尾气处理装置相连接的管线上还设置有第四截止阀和硫化氢浓度在线检测仪，硫化氢浓度在线检测仪还与反应管相连接。
检测方法包括以下步骤：
(1)关闭第一截止阀、第二截止阀、第四截止阀和电磁阀，打开第三截止阀，启动真空泵对配气箱进行抽真空，抽真空30min以上；
(2)打开高压氮气钢瓶和高浓度硫化氢气体钢瓶的阀门，调节第一气体质量流量控制器和第二气体质量流量控制器，同时打开硫化氢浓度在线检测仪和位于配气箱中的电动风扇，调节水浴温度控制器，使反应管达到实验所需的温度，并稳定20min以上；
(3)当配气箱内的硫化氢浓度达到实验所需浓度后，开启配气箱出口处的电磁阀，并调节配气箱出口处的第三气体质量流量控制器，将配好的硫化氢气体充入预装有硫化氢吸消液的反应管中；
(4)结合硫化氢浓度在线检测仪，详细记录反应管顶部气相中硫化氢气体浓度随实验时间的变化情况；
(5)实验结束后，关闭高浓度硫化氢钢瓶的阀门，利用氮气将配气箱和反应管中剩余的硫化氢尾气吹扫至尾气处理装置，处理完成后关闭氮气钢瓶。
2.如权利要求1所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，反应管中安装有温度传感器，温度传感器连接至数据控制/采集系统；反应管的上部设置有气体出口管，气体出口管与尾气处理装置连接；反应管置于水浴缸中，水浴缸的下部还设置有水浴温度控制器，水浴温度控制器还连接至数据控制/采集系统。
3.如权利要求1所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，所述电磁阀、所述第三气体质量流量控制器分别连接至所述数据控制/采集系统。
4.如权利要求1所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，所述高压氮气钢瓶与配气箱之间的连接管线上设置第一截止阀和第一气体质量流量控制器。
5.如权利要求1所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，所述高浓度硫化氢钢瓶与配气箱之间的连接管线上设置第二截止阀和第二气体质量流量控制器。
6.如权利要求1所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，所述第一气体质量流量控制器、第二气体质量流量控制器分别连接至所述数据控制/采集系统。
7.如权利要求1所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，所述真空泵与配气箱之间的连接管线上安装有第三截止阀。
8.如权利要求1所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，所述硫化氢浓度在线检测仪与反应管的连接管线上设置有第五截止阀。
9.如权利要求1所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，所述气体出口管与尾气处理装置的连接管线上设置有第六截止阀。
10.如权利要求5所述的一种检测硫化氢吸消液性能的方法，其特征在于，所述配气箱中还安装多个电动风扇。
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