CN114965892B - 一种可再生吸附材料评价装置及其评价方法 - Google Patents

一种可再生吸附材料评价装置及其评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可再生吸附材料评价装置及其评价方法,涉及可再生吸附材料筛选技术领域,一种可再生吸附材料评价装置,压缩空气瓶、毒气瓶并联接入气体混合器,气体混合器出口连接有第一管路,第一管路分为三条支路,第二管路连接有真空泵,第三管路连接有检测仪,第四管路连接至吸附柱的进气口,吸附柱的出气口并列连接第五管路、第六管路,第五管路连接检测仪,检测仪连接有尾气吸收装置,第六管路分为第七管路、第八管路,第七管路接入尾气吸收装置,第八管路连接有空气发生器。该装置的评价方法,包括以下步骤:a,测定配置气体的原始浓度阶段;b,吸附阶段;c,一次扫吹;d,真空脱附;e,二次扫吹;f,重复循环。

Description

一种可再生吸附材料评价装置及其评价方法
技术领域
本发明涉及可再生吸附材料筛选技术领域,具体为一种可再生吸附材料评价装置及其评价方法。
背景技术
氨气、硫化氢、二氧化硫等气体是一种具有毒有害且有腐蚀性的气体,目前在空气净化领域(如:潜艇舱、宇宙飞船舱等密闭空间滤毒装置、人防滤毒通风系统、个体防护装备面具等),去除这些气体的方法主要由浸渍炭对其进行吸附,浸渍炭之所以可对其进行吸附是由于浸渍的多种化学物质与其发生了化学反应,但是这种浸渍炭具有一次性使用性,不可重复利用性,需要经常更换吸附材料,会增加后勤保障的负担。现阶段在工业上,尤其是化工企业,也存在一些可再生的装置,此种装置一般通过热脱附,热裂解等方式来实现吸附材料的再生,该方法虽目前工艺成熟,再生效率高,再生时间短,但此方法耗能较大,利用加热再生方法,吸附材料的机械强度会下降,且提高至较高温度,随后降温也需要耗费外界冷源。现有的评价并筛选吸附材料的装置只能进行吸附材料的吸附性能的评估,无脱附附属设备,无法进行评价和筛选可再生吸附材料,无法满足对可再生吸附材料的评估评价,且一般评价的吸附材料为浸渍活性炭,浸渍活性炭主要通过与有毒有害气体发生化学反应,将有毒有害气体吸附脱除,不可原位再生,想要使其再生需将浸渍炭从评价装置中取出,然后通过溶液洗涤,溶剂萃取等方式将有毒有害物质去除,然后活性炭通过水蒸气活化实现再生。为此,需研究解决吸附材料加热再生方法耗费外界冷源,对能量消耗大,对吸附材料的损耗大,现有设备无法评估、筛选可再生吸附材料等技术问题。
发明内容
本发明为了解决目前吸附材料加热再生方法耗费外界冷源,对能量消耗大,对吸附材料的损耗大,现有设备无法评估、筛选可再生吸附材料等问题,提供了一种可再生吸附材料评价装置及其评价方法。
本发明采用如下技术实现:一种可再生吸附材料评价装置,压缩空气瓶、毒气瓶并联接入气体混合器,气体混合器出口连接有第一管路,第一管路通过第一阀门后分为三条支路,分别为第二管路,第三管路,第四管路,第二管路通过第二阀门连接有真空泵,第三管路通过第三阀门连接有检测仪,第四管路通过第四阀门连接至吸附柱的进气口,吸附柱的出气口并列连接第五管路、第六管路,第五管路通过第五阀门连接检测仪,检测仪连接有尾气吸收装置,第六管路通过第六阀门分为两条支路,分别为第七管路、第八管路,第七管路通过第七阀门接入尾气吸收装置,第八管路连接有空气发生器。
实施时,本发明所设计的一种可再生吸附材料评价装置,包括压缩空气瓶、毒气瓶,压缩空气瓶采用空气钢瓶,毒气瓶采用毒气标准气体钢瓶,气体混合器分别与压缩空气瓶、毒气瓶的连接支路上分别设置有质量流量计,第八管路上设置有质量流量计压缩空气瓶、毒气瓶并联接入气体混合器,气体混合器出口连接有第一管路,第一管路通过第一阀门后分为三条支路,分别为第二管路,第三管路,第四管路,第二管路通过第二阀门连接有真空泵,第三管路通过第三阀门连接有检测仪,第四管路通过第四阀门连接至吸附柱,吸附柱为不锈钢圆柱形结构,吸附柱的上封头、下封头的上下两端分别设有进气口、出气口,用于毒气进入吸附柱进行吸附与毒气从下端排出,第四管路连接至吸附柱的进气口,吸附柱柱体内下部固定设有下筛板,下筛板上放置有吸附剂,吸附剂上方放置有上筛板,上筛板、下筛板为不锈钢筛板,筛孔小于吸附剂粒径,上筛板上放置有钢圈,钢圈通过吸附柱上封头压紧,通过钢圈、上筛板、下筛板将吸附剂固定在吸附柱,避免扫吹过程中将吸附剂从吸附柱上下两端吹至管路,依靠变压吸附(PSA)原理进行,即吸附质进入装填有吸附剂的不锈钢吸附柱,进行常温常压吸附,脱附时通过真空的方式进行脱附。吸附柱的出气口并列连接第五管路、第六管路,第五管路通过第五阀门连接检测仪,检测仪连接有尾气吸收装置,第六管路通过第六阀门分为两条支路,分别为第七管路、第八管路,第七管路通过第七阀门接入尾气吸收装置,第八管路连接有空气发生器,空气发生器输出洁净空气,第八管路上设置有质量流量计,所有管路均采用聚四氟乙烯管,通过快插接头连接。使用时,在吸附柱内下筛板上层分三次填装吸附剂,在振动器上振实吸附剂,在吸附剂层上端水平放置上筛板,随后放置钢圈,使钢圈上沿与吸附柱柱体边沿水平,钢圈通过吸附柱上封头压紧,若未达到水平,将样品取出少许,再次进行振荡直至钢圈与吸附柱外沿平齐,上封头、下封头将吸附柱卡紧;将各部件通过管路连接,所有管路之间使用快插接头连接,评价装置安装完成。
一种可再生吸附材料评价装置的评价方法,包括以下步骤:
a,测定配置气体的原始浓度阶段
将吸附剂装填至吸附柱中,连接管路,打开第一阀门、第三阀门,关闭第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门,通过质量流量计控制压缩空气瓶与毒气瓶的出气比例,进入气体混合器,配置混合气体,进气流量为0.8L/min,混合气体通过第一管路、第三管路进入检测仪,检测原始浓度;
b,吸附阶段
当步骤a中测得的原始浓度达到所需配制的浓度时,打开第一阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门,关闭第二阀门、第三阀门,混合气体通过第一管路、第四管路进入吸附柱,吸附质通过吸附柱进行吸附,尾气通过第七管路进入尾气吸收装置,同时通过第五管路进入检测仪,进行检测,当检测到尾气浓度为原始浓度的10%认为穿透,关闭第一阀门,停止吸附阶段;
c,脱附阶段的一次扫吹
保持第一阀门关闭,关闭第二阀门、第五阀门、第七阀门,打开第三阀门、第四阀门、第六阀门,空气发生器吹出的洁净空气通过第八管路、第六管路扫吹至吸附柱中,吹扫流量为1.6L/min,扫吹的尾气通过第四管路、第三管路进入检测仪,一次吹扫5min;
d,脱附阶段的真空脱附
保持第一阀门、第五阀门、第七阀门关闭,第四阀门打开,关闭第三阀门、第六阀门,打开第二阀门,真空泵通过第二管路、第四管路对吸附柱进行真空脱附,观察压力表监测真空度,真空脱附20min;有研究表明,在降压接近大气压时,吸附床仍有一部分杂质吸留量,为使这部分杂质尽可能解吸,要求床内压力进一步降低;
e,脱附阶段的二次扫吹
保持第一阀门、第五阀门、第七阀门关闭,第四阀门打开,关闭第二阀门,打开第三阀门、第六阀门,空气发生器吹出的洁净空气通过第八管路、第六管路扫吹至吸附柱中,扫吹的尾气通过第四管路、第三管路进入检测仪;随后关闭空气发生器,打开压缩空气瓶对吸附柱进行正吹,吹扫流量为1.6L/min,使吸附柱至吸附准备阶段,一次吸附-脱附循环完成,二次吹扫4min。吸附剂床层在常压下进行逆向冲洗,不断降低吸附剂上的杂质的分压,从而使杂质解吸并被冲洗气带出吸附床;经一定程度冲洗后,吸附剂床内杂质吸留量降低至吸附过程的最低量。使吸附柱至吸附准备阶段,一次吸附-脱附循环完成;
f,重复循环
重复步骤a~e进行下一次吸附-脱附循环。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果:
本发明设计的可再生吸附材料评价装置,将空气分离技术中真空脱附的技术引进评价装置设计当中,利用真空脱附加洁净空气反吹扫的方式对有毒有害物质进行脱附,无需高温加热脱附,可实现常温下对候选吸附材料的原位再生特性,绿色、节能,可对候选吸附剂进行吸、脱附性能的评估,从而来评价候选吸附材料的可再生性,可以快速筛选出可再生吸附材料,后续可再生空气净化装置提供借鉴意义。同时本发明要提出该评价装置的评价方法,通过吸附材料的穿透时间,评价吸附材料的吸附效果,进行连续的吸、脱附试验流程及步骤,评价和筛选出特定条件下最适当的可再生吸附材料,操作简单,实用性强,为可再生吸附材料的筛选提供快速、有效的筛选方式,其中的试验参数以及数据可为气体净化装置提供设计参数。
另外本申请进行了NH3等多种气体可再生吸附材料的筛选,验证该装置对于评价可再生吸附材料的实用性以及适用性,将不同吸附材料装入该评价装置中,当达到吸附穿透点或指点时间,进行真空脱附加洁净空气吹扫,使吸附剂中吸附的吸附质从体系当中脱除,达到可再生的目的,通过吸附-脱附多次循环试验,按照吸附+吹扫+真空+吹扫的方式进行评价,进行循环8次,性能均未下降。通过穿透时间,区分出不同材料在该试验条件下切换次数的多少,试验效果明显,并为后续可再生气体净化装置设计提供借鉴。通过设计的该可再生吸附材料评价装置能够对不同的吸附剂进行评价,从而筛选出合适的可用于可再生装置的吸附材料。本评价装置还可进行其他毒剂的评价试验,评价并筛选出适用于其他毒剂的可再生吸附材料,并得出适用于其他毒剂的条件参数,为毒剂的气体净化装置提供借鉴意义。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为吸附柱内部结构结构图。
图3为煤质活性炭多次吸-脱附后穿透曲线。
图4为煤质活性炭与椰壳活性炭吸附穿透曲线。
图5为细硅胶、粗硅胶、氧化铝、4A分子筛、5A分子筛、13X分子筛吸附-脱附NH3曲线图。
图6为椰壳炭、09基炭、炭分子筛、700油气炭、1200油气炭、球炭吸附-脱附NH3曲线图。
图7为粗硅胶、细硅胶、氧化铝、13X分子筛吸附-脱附H2S曲线图。
图8为4A分子筛、5A分子筛、09基炭吸附-脱附H2S曲线图。
图9为球炭、700油气炭、1200油气炭吸附-脱附H2S曲线图。
图10为1000ppm浓度下细硅胶、粗硅胶、氧化铝、4A分子筛、5A分子筛、13X分子筛吸附-脱附正丁烷曲线图。
图11为椰壳炭、09基炭、炭分子筛、700碘值油气炭、1200碘值油气炭、球炭吸附-脱附正丁烷曲线图。
图12为细硅胶、13X分子筛、椰壳炭吸附-脱附环己烷曲线图。
图13为13X分子筛吸附-脱附苯曲线图。
图中:1-压缩空气瓶;2-毒气瓶;3-质量流量计;4-气体混合器;5-吸附柱;6-真空泵;7-检测仪;8-空气发生器;9-尾气吸收装置;10-钢圈;11-上筛板;12-吸附剂;13-下筛板;14-进气口;15-出气口;16-上封头;17-下封头;K1-第一阀门;K2-第二阀门;K3-第三阀门;K4-第四阀门;K5-第五阀门;K6-第六阀门;K7-第七阀门;L1-第一管路;L2-第二管路;L3-第三管路;L4-第四管路;L5-第五管路;L6-第六管路;L7-第七管路;L8-第八管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种可再生吸附材料评价装置,如图1、2所示,包括压缩空气瓶1、毒气瓶2,气体混合器4分别与压缩空气瓶1、毒气瓶2的连接支路上分别设置有质量流量计3,第八管路L8上设置有质量流量计3压缩空气瓶1、毒气瓶2并联接入气体混合器4,气体混合器4出口连接有第一管路L1,第一管路L1通过第一阀门K1后分为三条支路,分别为第二管路L2,第三管路L3,第四管路L4,第二管路L2通过第二阀门K2连接有真空泵6,第三管路L3通过第三阀门K3连接有检测仪7,第四管路L4通过第四阀门K4连接至吸附柱5,吸附柱5为不锈钢圆柱形结构,高度为20cm,直径为4cm,高径比为5:1,吸附柱5的上封头16、下封头17的上下两端分别设有进气口14、出气口15,进气口14、出气口15为直径为6mm,长度为1cm的圆柱形开口,用于毒气进入吸附柱进行吸附与毒气从下端排出,第四管路L4连接至吸附柱的进气口14,吸附柱5柱体内下部固定设有下筛板13,下筛板13上放置有吸附剂12,吸附剂12上方放置有上筛板11,上筛板11、下筛板13为不锈钢筛板,高度为1cm,直径为4cm,筛孔小于吸附剂粒径,上筛板11上放置有钢圈10,高度为1cm,直径为4cm,钢圈10通过吸附柱5上封头16压紧,通过钢圈10、上筛板11、下筛板13将吸附剂12固定在吸附柱5,避免扫吹过程中将吸附剂从吸附柱上下两端吹至管路,依靠变压吸附PSA的原理进行,即吸附质进入装填有吸附剂12的不锈钢吸附柱5,进行常温常压吸附,在试验过程中,可根据实际需要进行选择,吸附柱5的出气口15并列连接第五管路L5、第六管路L6,第五管路L5通过第五阀门K5连接检测仪7,检测仪7连接有尾气吸收装置9,第六管路L6通过第六阀门K6分为两条支路,分别为第七管路L7、第八管路L8,第七管路L7通过第七阀门K7接入尾气吸收装置9,第八管路L8连接有空气发生器8,空气发生器8输出洁净空气,有研究表明,冲洗气的纯度越高,冲洗气量越大,则吸附剂的再生程度越好;当再生气的纯度及气量一定时,脱附物质的量取决于该操作温度和总压下的平衡关系;第八管路上设置有质量流量计3,所有管路均采用聚四氟乙烯管,通过快插接头连接。使用时,在吸附柱内下筛板13上层分三次填装吸附剂12,装填高度为18cm,在振动器上振实吸附剂,每次振荡4min,在吸附剂层上端水平放置高度为1cm的上筛板11,随后放置高度为1cm的钢圈10,使钢圈10上沿与吸附柱5柱体边沿水平,钢圈10通过吸附柱5上封头16压紧,若未达到水平,将样品取出少许,再次进行振荡直至钢圈与吸附柱外沿平齐;将各部件通过管路连接,管路之间使用快插接头连接,评价装置安装完成。
一种可再生吸附材料评价装置的评价方法,其中,对NH3可再生吸附材料的多次吸-脱附后穿透试验方法,包括以下步骤:
a,测定配置气体的原始浓度阶段
将煤质活性炭填至吸附柱中,连接管路,打开第一阀门K1、第三阀门K3,关闭第二阀门K2、第四阀门K4、第五阀门K5、第六阀门K6、第七阀门K7,通过质量流量计3控制压缩空气瓶1与毒气瓶2的出气比例,进入气体混合器4,配置混合气体,进气流量为0.8L/min,混合气体通过第一管路L1、第三管路L3进入检测仪,检测原始浓度;
b,吸附阶段
当步骤a中测得的原始浓度达到所需配制的浓度时,打开第一阀门K1、第四阀门K4、第五阀门K5、第六阀门K6、第七阀门K7,关闭第二阀门K2、第三阀门K3,混合气体通过第一管路L1、第四管路L4进入吸附柱5,吸附质通过吸附柱5进行吸附,尾气通过第七管路进入尾气吸收装置9,同时通过第五管路L5进入检测仪7,进行检测,当检测到尾气浓度为原始浓度的10%认为穿透,关闭第一阀门K1,停止吸附阶段;
c,脱附阶段的一次扫吹
保持第一阀门K1关闭,关闭第二阀门K2、第五阀门K5、第七阀门K7,打开第三阀门K3、第四阀门K4、第六阀门K6,空气发生器8吹出的洁净空气通过第八管路L8、第六管路L6扫吹至吸附柱5中,吹扫流量为1.6L/min,扫吹的尾气通过第四管路L4、第三管路L3进入检测仪7,一次吹扫5min;
d,脱附阶段的真空脱附
保持第一阀门K1、第五阀门K5、第七阀门K7关闭,第四阀门K4打开,关闭第三阀门K3、第六阀门K6,打开第二阀门K2,真空泵6通过第二管路L2、第四管路L4对吸附柱5进行真空脱附,观察压力表监测真空度,真空脱附20min;有研究表明,在降压接近大气压时,吸附床仍有一部分杂质吸留量,为使这部分杂质尽可能解吸,要求床内压力进一步降低;
e,脱附阶段的二次扫吹
保持第一阀门K1、第五阀门K5、第七阀门K7关闭,第四阀门K4打开,关闭第二阀门K2,打开第三阀门K3、第六阀门K6,空气发生器8吹出的洁净空气通过第八管路L8、第六管路L6扫吹至吸附柱5中,扫吹的尾气通过第四管路L4、第三管路L3进入检测仪;随后关闭空气发生器8,打开压缩空气瓶1对吸附柱5进行正吹,吹扫流量为1.6L/min,二次吹扫4min。吸附剂床层在常压下进行逆向冲洗,不断降低吸附剂上的杂质的分压,从而使杂质解吸并被冲洗气带出吸附床;经一定程度冲洗后,吸附剂床内杂质吸留量降低至吸附过程的最低量。使吸附柱5至吸附准备阶段,一次吸附-脱附循环完成;
f,重复循环
重复步骤a~e进行下一次吸附-脱附循环。更换吸附剂为椰壳活性炭,重复上述步骤。
根据步骤a~b中检测仪7测得的浓度,即毒气的原始浓度及完全吸附的实时浓度,绘制浓度曲线图,如图3所示,试验结果表明,在20min内,测得氨气浓度无明显变化,说明煤质活性炭作为吸附剂的穿透时间约20min,循环进行8次,对比多条曲线可得,8次循环中,煤质活性炭作为吸附剂在脱附后性能均未下降,另外可根据通入NH3原始浓度计算得到工作吸附容量,脱附效率等参数,为后续的可再生气体净化装置的设计提供设计参数。
对比煤质活性炭与椰壳活性炭的吸附曲线,如图4所示,可得两种材料对NH3的穿透时间、吸附程度明显不同,区分出煤质活性炭与椰壳活性炭哪种材料在该试验条件下切换次数的多少,为后续可再生气体净化装置设计提供借鉴。因此,通过该试验验证说明该评价装置具有可行性以及适用性。
实施例2
穿透试验用的吸附柱有两种,吸附柱Ⅰ规格为直径20mm,长60mm,吸附柱Ⅱ规格为直径40mm,长200mm,吸附柱Ⅰ装填高度为3cm,步骤d中,真空度大约600mmHg,其余试验装置、步骤条件均与实施例1相同。
NH3进行吸附试验
选用多种吸附剂对NH3进行吸附试验,进行吸附-脱附循环3次,检测仪7记录实时浓度,吸附材料对NH3的吸脱附试验条件及穿透试验结果列于表1,并绘制曲线图。
如图5、6所示,试验数据表明硅胶类型的吸附剂具有最高的吸附容量和可再生吸附容量,远远超过了其它类型的吸附剂。
H2S气体的吸脱附试验
使用不同吸附材料对H2S气体的吸脱附试验条件及穿透试验,结果列于表2,并绘制曲线图。
如图7~9所示,试验数据表明:1、硅胶系列的吸附剂对H2S的吸附容量为零。考虑到硅胶颗粒的粒度0.5-2mm(粗)和(1-2mm)(细),3cm的厚度满足装填高度和粒度的关系,不会产生沟流或短路等现象。2、分子筛系列吸附剂中,4A对H2S没有吸附能力;5A对低浓度(100ppm)的H2S有一定的吸附能力,13X吸附能力最强。3、活性炭系列中,椰壳炭的首次吸附量最为突出,7.22mg/mL;其余的活性炭吸附剂的首次吸附量在0.03~0.64mg/mL之间。所有活性炭的第二次吸附量都普遍降低,几乎都接近于0。以上实验结果表明,H2S被吸附后很难在常温下脱附出来,通常需要在200-300℃的高温水蒸气或热空气将单质S氧化后进行再生。因此,对硫化氢吸附剂的选择暂以首次吸附容量来进行评估,即13X分子筛可作为H2S的首选吸附材料。另外,如果在较低浓度(如100ppm)H2S下,5A分子筛的可再生吸附能力表现突出,也可以考虑作为H2S的吸附剂。
正丁烷气体的吸脱附试验
使用不同吸附材料对丁烷气体的吸脱附试验条件及穿透试验,结果列于表3,并绘制曲线图。
如图10、11所示,试验数据表明:1、硅胶系列吸附剂和氧化铝对丁烷没有吸附能力。2、分子筛系列吸附剂中,4A和5A分子筛对丁烷没有吸附能力;13X分子筛有初始吸附能力,但没有可再生吸附能力。3、活性炭系列吸附剂对丁烷普遍有吸附能力,而且也有一定的可再生吸附能力。其中的椰壳炭表现最为出色,对丁烷的可再生吸附量达到18mg/mL左右。因此,以上对吸脱附实验结果的分析,活性炭(椰壳炭)可作为丁烷的首选吸附剂。
非极性VOCs(环己烷、苯和正庚烷)气体的吸脱附试验
使用不同吸附材料对非极性VOCs(环己烷、苯和正庚烷)气体的吸脱附试验条件及穿透试验,结果列于表4,并绘制曲线图。
如图12、13所示,试验数据表明:活性炭(椰壳炭)可列为吸附非极性VOCs的首选吸附剂。
本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式,而且对于本领域技术人员而言,本发明可以有多种变形和更改,凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可再生吸附材料评价装置,其特征在于:包括压缩空气瓶(1)、毒气瓶(2),所述压缩空气瓶(1)、毒气瓶(2)并联接入气体混合器(4),所述气体混合器(4)分别与压缩空气瓶(1)、毒气瓶(2)的连接支路上分别设置有质量流量计(3),所述气体混合器(4)出口连接有第一管路(L1),所述第一管路(L1)通过第一阀门(K1)后分为三条支路,分别为第二管路(L2),第三管路(L3),第四管路(L4),所述第二管路(L2)通过第二阀门(K2)连接有真空泵(6),所述第三管路(L3)通过第三阀门(K3)连接有检测仪(7),所述第四管路(L4)通过第四阀门(K4)连接至吸附柱(5)的进气口(14),所述吸附柱(5)的出气口(15)并列连接第五管路(L5)、第六管路(L6),所述第五管路(L5)通过第五阀门(K5)连接检测仪(7),所述检测仪(7)连接有尾气吸收装置(9),所述第六管路(L6)通过第六阀门(K6)分为两条支路,分别为第七管路(L7)、第八管路(L8),所述第七管路(L7)通过第七阀门(K7)接入尾气吸收装置(9),所述第八管路(L8)连接有空气发生器(8),所述第八管路(L8)上设置有质量流量计(3)。
2.根据权利要求1所述的一种可再生吸附材料评价装置,其特征在于:所述吸附柱(5)的上封头(16)、下封头(17)的上下两端分别设有进气口(14)、出气口(15),所述吸附柱(5)柱体内下部固定设有下筛板(13),所述下筛板(13)上放置有吸附剂(12),所述吸附剂(12)上方放置有上筛板(11),所述上筛板(11)上放置有钢圈(10),所述钢圈(10)通过吸附柱(5)上封头(16)压紧。
3.根据权利要求2所述的一种可再生吸附材料评价装置,其特征在于:所述上筛板(11)、下筛板(13)的筛孔小于吸附剂粒径。
4.根据权利要求1所述的一种可再生吸附材料评价装置,其特征在于:所有管路均采用聚四氟乙烯管,通过快插接头连接。
5.根据权利要求1所述的一种可再生吸附材料评价装置的评价方法,其特征在于:包括以下步骤:
a,测定配置气体的原始浓度阶段
将吸附剂装填至吸附柱中,连接管路,打开第一阀门(K1)、第三阀门(K3),关闭第二阀门(K2)、第四阀门(K4)、第五阀门(K5)、第六阀门(K6)、第七阀门(K7),通过质量流量计(3)控制压缩空气瓶(1)与毒气瓶(2)的出气比例,进入气体混合器(4),配置混合气体,混合气体通过第一管路(L1)、第三管路(L3)进入检测仪,检测原始浓度;
b,吸附阶段
当步骤a中测得的原始浓度达到所需配制的浓度时,打开第一阀门(K1)、第四阀门(K4)、第五阀门(K5)、第六阀门(K6)、第七阀门(K7),关闭第二阀门(K2)、第三阀门(K3),混合气体通过第一管路(L1)、第四管路(L4)进入吸附柱(5),吸附质通过吸附柱(5)进行吸附,尾气通过第七管路进入尾气吸收装置(9),同时通过第五管路(L5)进入检测仪(7),进行检测,当检测到尾气浓度为原始浓度的10%认为穿透,关闭第一阀门(K1),停止吸附阶段;
c,脱附阶段的一次扫吹
保持第一阀门(K1)关闭,关闭第二阀门(K2)、第五阀门(K5)、第七阀门(K7),打开第三阀门(K3)、第四阀门(K4)、第六阀门(K6),空气发生器(8)吹出的洁净空气通过第八管路(L8)、第六管路(L6)扫吹至吸附柱(5)中,扫吹的尾气通过第四管路(L4)、第三管路(L3)进入检测仪;
d,脱附阶段的真空脱附
保持第一阀门(K1)、第五阀门(K5)、第七阀门(K7)关闭,第四阀门(K4)打开,关闭第三阀门(K3)、第六阀门(K6),打开第二阀门(K2),真空泵(6)通过第二管路(L2)、第四管路(L4)对吸附柱(5)进行真空脱附,观察压力表监测真空度;
e,脱附阶段的二次扫吹
保持第一阀门(K1)、第五阀门(K5)、第七阀门(K7)关闭,第四阀门(K4)打开,关闭第二阀门(K2),打开第三阀门(K3)、第六阀门(K6),空气发生器(8)吹出的洁净空气通过第八管路(L8)、第六管路(L6)扫吹至吸附柱(5)中,扫吹的尾气通过第四管路(L4)、第三管路(L3)进入检测仪;随后关闭空气发生器(8),打开压缩空气瓶(1)对吸附柱(5)进行正吹,使吸附柱(5)至吸附准备阶段,一次吸附-脱附循环完成;
d,重复循环
重复步骤a~e进行下一次吸附-脱附循环。
6.根据权利要求5所述的一种可再生吸附材料评价装置的评价方法,其特征在于:步骤c中一次吹扫5min,步骤d中真空脱附20min,步骤e中二次吹扫4min。
7.根据权利要求5所述的一种可再生吸附材料评价装置的评价方法,其特征在于:步骤a中的混合气体进气流量为0.8L/min,步骤c、e中洁净空气吹扫流量为1.6L/min。
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