CN111603889A - 一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，所述测试系统包括：烟气配给系统(1)、吸附系统(2)、气体检测系统(3)和风机系统(4)。烟气配给系统(1)用于将混合后的烟气送入吸附系统(2)的多个吸附装置本体(22)，设置入口节流阀(23)，可调节进入吸附装置本体的烟气量和空塔流速，吸附装置本体配套有温控系统，气体检测系统(3)下端连接风机系统(4)，用于将烟气排出。进出口烟道均配有检测系统，测试烟气成分、温度及压力等。所述装置可实现进气量与流速的调控对比，吸附剂种类与装填方式的对比，装置运行温度等参数实时调控与测量，操作简单，易于调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，属于废气治理设备技术领域。
背景技术
近年来，我国钢铁厂在烟气除尘方面成果显著，但是国内烟气脱硫技术刚有起色，而且烟气中的有害组分，特别是NOx、二恶英等污染物的脱除目前尚处于起步阶段，高效、稳定、经济的运行技术还未过关。干法吸附脱除技术可以同时满足烟气脱硫脱硝要求，且对烟气中的二恶英和有毒金属物也有一定的去除效果，成为钢铁行业烟气治理的关注方向。
目前我国国内已建成的吸附干法脱硫脱硝设备仅有两台，而且传统吸附器的结构形式仅在空间和布局比较充裕的条件下可以实现安装，但是在某些空间狭小、设备密集地方，并且环境条件相对不易改变的情况下，传统罐式和卧式结构的吸附器对安装和操作的要求难度很高。研发一体化吸附器的总体结构与工艺，并对其装填的吸附剂性能进行测试，采用内外整体伴热及自动控温设计，以及可整体拆装的吊篮式结构，同时应用吸附剂混装技术，实现进气量与流速的调控对比，可以弥补目前现有吸附器的结构形式与技术方面的不足。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供可以测试工业烟气多污染物的吸附剂性能的装置，适用于钢铁行业烧结烟气、多污染物气体，完成吸附脱硫脱硝，同时实现吸附脱附一体化。
本发明提供一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，所述测试系统包括：烟气配给系统(1)、吸附系统(2)、气体检测系统(3)和风机系统(4)；烟气配给系统(1)包括SO2配气子系统、NO配气子系统、CO2配气子系统、O2配气子系统、N2/空气配气子系统、加湿系统(11)和混气室；SO2配气子系统、NO配气子系统、CO2配气子系统、O2配气子系统和N2/空气配气子系统分别连接混气室，用于向混气室中进行配气，加湿系统(11)连接混气室，加湿系统(11)采用泵给水，优选采用蠕动泵给水，水在混气室内受热气化与混气室中的气体进行混合；吸附系统(2)包括进口烟道(21)和多个吸附装置本体(22)，进口烟道(21)由一路分流成多路烟道后分别连接多个吸附装置本体(22)的入口，多个吸附装置本体(22)中可分别装填不同类型的吸附剂，混气室出口连接吸附系统(2)的进口烟道(21)，用于将按照测试要求比例进行混合后的烟气分别送入多个吸附装置本体(22)中以进行吸附剂性能测试；多个吸附装置本体(22)的出口连接气体检测系统(3)，用于对多个吸附装置本体(22)的出口烟气进行分析监测；气体检测系统(3)连接风机系统(4)，用于将烟气通过风机系统(4)外排。
其中，吸附系统(2)还包括入口节流阀(23)和多路烟道调节阀(28)，入口节流阀(23)设置在进口烟道(21)上，用于调节进口烟道(21)内的烟气进气量；多路烟道调节阀(28)设置在所述多路烟道上，用于调节多路烟道内的烟气流量。
其中，吸附系统(2)还包括烟气检测装置(24)、温度检测装置(25)和压力检测装置(26)；烟气检测装置(24)、温度检测装置(25)和压力检测装置(26)分别设置在进口烟道(21)和/或多路烟道上。
其中，风机系统(4)包括出口烟道(41)、风机电机(42)和排气管(43)；气体检测系统(3)的下端连接出口烟道(41)，出口烟道(41)经过风机电机(42)连接排气管(43)，用于将烟气由出口烟道(41)汇成一路后，经由排气管(43)排出。
其中，吸附系统(2)还包括加热电炉(27)，加热电炉(27)设置在所述吸附装置本体(22)的外部。
其中，进口烟道(21)和出口烟道(41)上设置采样孔。
其中，每个吸附装置本体(22)均配有温控系统，温控系统用于对吸附装置本体(22)的温度进行控制以对比不同温度条件对吸附剂吸附性能的影响。
其中，吸附装置本体(22)具有内套筒和外套筒，内套筒用于烟气吸附与吸附剂装载，以及流速切换；内部吸附剂采用吊装形式；外套筒用于加热及保温，内外套筒之间设置有加热导管。
其中，加湿系统(11)采用蠕动泵给水。
其中，出口烟道(41)也设置有烟气检测装置、温度检测装置和压力检测装置。
优选，本发明涉及一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，包括：配气系统、进口烟道、节流阀、装置本体、出口烟道、风机电机、排气管，以及配套温控系统、监测系统和自控系统。其中，可以通过配气系统调节气体浓度与配比；可以通过调节四路入口节流阀的开闭，调节进口烟气的流量，以便综合调节本装置的反应空速与反应器内部烟气流速；四个测试系统本体中可以分别装填不同类型的吸附剂，在同一时间段同一实验条件下进行吸附剂性能测试，并通过对四路出口烟道的烟气分析监测，对比不同类型的吸附剂的吸附性能；四个测试系统本体均配有配套温控系统，通过调节不同温度值，在同一时间段不同温度条件下进行吸附剂性能测试，对比温度条件对吸附剂吸附性能的影响；四个测试系统本体可配备不同吸附剂装填装置，如：吊篮式、环式、蜂窝煤式等，在同一时间段不同装填方式的条件下进行吸附剂性能测试，对比装填方式对吸附剂吸附性能的影响。
其中，进、出口烟道及装置本体设电加热和保温层，装置本体顶部设总进气阀。其中，本装置压降范围200-500Pa。其中，本装置的入口进气量为500-2000m3/h。其中，本装置的烟气总体采用顶进底出形式，进、出口总烟道为DN150。其中，本装置试验段为分体结构，总烟道分为四路，进入各分体试验装置，各支路烟道设进口节流阀，以便综合调节本装置的反应空速与反应器内部烟气流速，本装置空塔流速设为0.35-1.4m/s。其中，本装置分体直径
高500-2000mm，设内、外套筒加热控温。内套筒用于烟气吸附与吸附剂装载，以及流速切换。内部吸附剂采用吊装形式；外套筒用于加热及保温，最大加热温度500℃，内外套筒间和内部中心位置设加热导管。其中，本装置进、出口烟道设温度、压力，以及SO2、NO、NO2、CO2、二恶英、H2S、NH3、O2、H2O等的烟气成分检测，装置本体内部设多点温度检测。进口烟道设DN80采样法兰孔一个，各分体出口烟道上设DN80采样法兰孔各一个，均用于烟气成分人工采样。
本发明的主要优点是：1、可实现烟气多污染物成分的检测，对SO2、NO、NO2、CO2、二恶英、H2S、NH3、O2、H2O等污染物的浓度、含量进行测定；2、可实现对烟气中多污染物的吸附脱除功能，在四个测试系统本体中装填不同种类的吸附剂，可同时对比不同吸附剂的吸附性能；3、均配有配套温控系统，可实现吸附剂均匀加热控温功能，可同时对比温度条件对吸附剂吸附性能的影响；4、可以通过调节四路入口节流阀的开闭，调节进口烟气的流量，吸附剂反应空速与吸附器内部烟气流速均可调节；5、可实现对测试本体中压力的调控与测试，调节罐体压力，对比压力条件对吸附剂吸附性能的影响；6、四个测试系统本体可配备不同吸附剂装填装置，吸附剂可整体更换，方便拆装适用于实验室模拟实验和现场中试实验，也可同时对比装填方式对吸附剂吸附性能的影响；7、可实现烟气参数及装置运行参数实时在线监测与调控，以及吸附污染物的吸附脱附条件的参数控制。
附图说明
图1是本发明所述工业烟气污染物净化用吸附剂性能测试系统的示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其包括：烟气配给系统1、吸附系统2、气体检测系统3和风机系统4；烟气配给系统1包括SO2配气子系统、NO配气子系统、CO2配气子系统、O2配气子系统、N2/空气配气子系统、加湿系统11和混气室；SO2配气子系统、NO配气子系统、CO2配气子系统、O2配气子系统和N2/空气配气子系统分别连接混气室，用于向混气室中进行配气，加湿系统11连接混气室，加湿系统11采用泵给水，优选采用蠕动泵给水，水在混气室内受热气化与混气室中的气体进行混合；吸附系统2包括进口烟道21和多个吸附装置本体22，优选为四个吸附装置本体22，进口烟道21由一路分流成多路烟道后分别连接多个吸附装置本体22的入口，优选为四路烟道，多个吸附装置本体22中可分别装填不同类型的吸附剂，混气室出口连接吸附系统2的进口烟道21，用于将按照测试要求比例进行混合后的烟气分别送入多个吸附装置本体22中以进行吸附剂性能测试；多个吸附装置本体22的出口连接气体检测系统3，用于对多个吸附装置本体22的出口烟气进行分析监测；气体检测系统3连接风机系统4，用于将烟气通过风机系统4外排。其中，风机系统4包括出口烟道41、风机电机42和排气管43；气体检测系统3的下端连接出口烟道41，出口烟道41经过风机电机42连接排气管43，用于将烟气由出口烟道41汇成一路后，经由排气管43排出。
其中，吸附系统2还包括入口节流阀23和多路烟道调节阀28，入口节流阀23设置在进口烟道21上，用于调节进口烟道21内的烟气进气量；多路烟道调节阀28设置在所述多路烟道上，用于调节多路烟道内的烟气流量。吸附系统2还包括烟气检测装置24、温度检测装置25和压力检测装置26；烟气检测装置24、温度检测装置25和压力检测装置26分别设置在进口烟道21和/或多路烟道上。其中，进口烟道21和出口烟道41上设置采样孔。
对于吸附装置本体22的加热方式，其中一种可选择为：使得吸附系统2还包括加热电炉27，加热电炉27设置在所述吸附装置本体22的外部，其中，每个吸附装置本体22均配有温控系统，温控系统连接加热电炉27，用于控制其电炉加热温度，温控系统用于对吸附装置本体22的温度进行控制以对比不同温度条件对吸附剂吸附性能的影响。另外一种可选择为：其中，吸附装置本体22具有内套筒和外套筒，内套筒用于烟气吸附与吸附剂装载，以及流速切换；内部吸附剂采用吊装形式；外套筒用于加热及保温，内外套筒之间设置有加热导管，其中，每个吸附装置本体22均配有温控系统，温控系统连接加热导管，用于控制其加热导管的加热温度，温控系统用于对吸附装置本体22的温度进行控制以对比不同温度条件对吸附剂吸附性能的影响
优选的是，烟气配给系统将烟气按照实验要求比例进行混合，控制气体流量，实现实验所需烟气的要求；吸附系统2主要包括进口烟道21和吸附装置本体22，进口烟道内设置有入口节流阀23、烟气检测装置24、温度检测装置25、压力检测装置26，进口烟道由一路分流成四路后连接四个测试系统本体，吸附装置本体配有配套温控系统、监测系统和自控系统，监测系统用于对测试系统进行监测，自控系统用于控制整个测试系统的运行。可装填吸附剂进行吸附实验，配以加热电炉27控制吸附解吸实验时所需的温度；气体检测系统3可以对出口烟气进行采样分析并检测出口烟气浓度；测试系统本体测试系统下端连接出口烟道41，由出口烟道汇成一路后，连接风机电机42，经由排气管43排出。
为了测试吸附剂的吸附和解吸过程的性能，本实施例中，在四个测试系统本体中装填吸附剂材料，在相同条件下对比吸附剂的吸附或解吸过程的性能。
为了调节吸附过程的空速，本实施例中，本体高度为1.5m，优选入口节流阀23调节工业烟气进气量。当入口进气量为1000m3/h时，当四路烟道调节阀28均开启时，测试系统本体的空塔流速为0.35m/s；当四路烟道调节阀开启三个时，测试系统本体的空塔流速为0.47m/s；当四路烟道调节阀开启两个时，测试系统本体的空塔流速为0.71m/s；当四路烟道调节阀仅开启一个时，测试系统本体的空塔流速为1.42m/s。
为了测试前后烟气参数，本实施例中，优选在进口烟道21和出口烟道41设置采样孔。
为了测试污染物浓度，本实施例中，优选在气体检测系统3。
为了调节吸附温度并测试升温降温过程，本实施例中，优选在装置本体上设置温控系统并在进口烟道21和出口烟道41内设置温度检测装置25。
为了调节并测试解吸过程的压力变化，本实施例中，优选在进口烟道21和出口烟道41内设置压力检测装置26；
上述实施方式，不仅限于上述实施例，而且对相关装置的其他组合亦是本发明所保护的范围上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。
Claims (10)
1.一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：烟气配给系统(1)、吸附系统(2)、气体检测系统(3)和风机系统(4)；烟气配给系统(1)包括SO2配气子系统、NO配气子系统、CO2配气子系统、O2配气子系统、N2/空气配气子系统、加湿系统(11)和混气室；SO2配气子系统、NO配气子系统、CO2配气子系统、O2配气子系统和N2/空气配气子系统分别连接混气室，用于向混气室中进行配气，加湿系统(11)连接混气室，加湿系统(11)采用泵给水，优选采用蠕动泵给水，水在混气室内受热气化与混气室中的气体进行混合；吸附系统(2)包括进口烟道(21)和多个吸附装置本体(22)，进口烟道(21)由一路分流成多路烟道后分别连接多个吸附装置本体(22)的入口，多个吸附装置本体(22)中可分别装填不同类型的吸附剂，混气室出口连接吸附系统(2)的进口烟道(21)，用于将按照测试要求比例进行混合后的烟气分别送入多个吸附装置本体(22)中以进行吸附剂性能测试；多个吸附装置本体(22)的出口连接气体检测系统(3)，用于对多个吸附装置本体(22)的出口烟气进行分析监测；气体检测系统(3)连接风机系统(4)，用于将烟气通过风机系统(4)外排。
2.根据权利要求1所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，吸附系统(2)还包括入口节流阀(23)和多路烟道调节阀(28)，入口节流阀(23)设置在进口烟道(21)上，用于调节进口烟道(21)内的烟气进气量；多路烟道调节阀(28)设置在所述多路烟道上，用于调节多路烟道内的烟气流量。
3.根据权利要求1-2之一所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，吸附系统(2)还包括烟气检测装置(24)、温度检测装置(25)和压力检测装置(26)；烟气检测装置(24)、温度检测装置(25)和压力检测装置(26)分别设置在进口烟道(21)和/或多路烟道上。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，风机系统(4)包括出口烟道(41)、风机电机(42)和排气管(43)；气体检测系统(3)的下端连接出口烟道(41)，出口烟道(41)经过风机电机(42)连接排气管(43)，用于将烟气由出口烟道(41)汇成一路后，经由排气管(43)排出。
5.根据权利要求1-4之一所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，吸附系统(2)还包括加热电炉(27)，加热电炉(27)设置在所述吸附装置本体(22)的外部。
6.根据权利要求1-5之一所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，进口烟道(21)和出口烟道(41)上设置采样孔。
7.根据权利要求1-6之一所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，每个吸附装置本体(22)均配有温控系统，温控系统用于对吸附装置本体(22)的温度进行控制以对比不同温度条件对吸附剂吸附性能的影响。
8.根据权利要求1-4之一所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，吸附装置本体(22)具有内套筒和外套筒，内套筒用于烟气吸附与吸附剂装载，以及流速切换；内部吸附剂采用吊装形式；外套筒用于加热及保温，内外套筒之间设置有加热导管。
9.根据权利要求1-8之一所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，加湿系统(11)采用蠕动泵给水。
10.根据权利要求1-9之一所述的一种工业烟气污染物净化用吸附剂性能小型测试系统，其特征在于，出口烟道(41)也设置有烟气检测装置、温度检测装置和压力检测装置。
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113155700A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-23 | 深圳市华净科技有限公司 | 一种化学过滤器检测装置 |
| CN114307534A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-04-12 | 西安热工研究院有限公司 | 一种空气直接捕集二氧化碳试验研究系统及方法 |
| WO2023246281A1 (zh) * | 2022-06-22 | 2023-12-28 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种烟气二氧化碳吸附剂性能检测装置及检测方法 |
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- 2020-06-22 CN CN202010571857.4A patent/CN111603889A/zh active Pending
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