CN205067265U - 气体动态吸附解吸测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种气体动态吸附解吸测试装置，该装置包括氮气钢瓶C1、氮气钢瓶C2、有机溶剂鼓泡罐、吸附罐、缓冲罐、气相色谱仪和阀门。本装置可模拟工业设备测试吸附剂对被分离气体的动态吸附解吸性能，吸附剂既可以是颗粒状，也可以是纤维状，被分离气体为双组分或多组分混合气。
Description
技术领域
本实用新型属于实验装置技术领域，具体涉及一种气体动态吸附解吸测试装置。
背景技术
气体的吸附分离通常采用变温吸附(Temperatureswingadsorption，TSA)和变压吸附(Pressureswingadsorption，PSA)两种过程。TSA过程的吸附和解吸压力不变，在常温或低温下吸附，高温下解吸。PSA过程的吸附和解吸温度不变，在高压下吸附，常压或者负压下解吸。在工业设备中，往往将两者结合在一起，即常温高压吸附，常压或者负压同时加热解吸，这样可能达成最佳的分离效果。为了给工业设备提供设计依据，在设计设备前需要测试吸附剂对被分离气体的吸附解吸性能，而一般的实验室测试装置仅能测试吸附剂对单一气体的静态吸附解吸曲线，不能考察多组分气体在多个吸附周期内的分离过程，能够测试动态条件下吸附解吸性能的装置还不多见。“一种动态吸附式有毒气体的检测装置(申请号201310070271.x)”报道了一种动态吸附有毒气体的检测装置，但是没有提供解吸功能，也不能模拟吸附工业设备的运行状态。“动态吸附测试装置(申请号201220210964.5)”报道了一种实验室变压吸附研究装置，但是不提供加热解吸的功能，也不能测试非颗粒状吸附剂。针对以上技术问题需要提供一种气体动态吸附解吸测试装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种气体动态吸附解吸测试装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种气体动态吸附解吸测试装置，该装置包括氮气钢瓶C1、氮气钢瓶C2、有机溶剂鼓泡罐、吸附罐、缓冲罐和气相色谱仪，所述的氮气钢瓶C1通过管线A连接三通阀V1的一个进出口端，所述三通阀V1的另外两个出口端分别连通管线B和管线C的一端，所述的管线C另一端连通所述有机溶剂鼓泡罐的气体入口端，所述有机溶剂鼓泡罐的气体出口端连通管线D的一端，所述的管线A上设有减压阀V3，所述的管线B上设有针阀V2，所述的管线C上设有针阀V5；
所述的氮气钢瓶C2连通管线E的一端，所述的管线E上沿气体流动方向依次设有减压阀V4和针阀V7；
所述的管线B、管线D和管线E的另一端接入管线F的一端，所述管线F的另一端连通所述吸附罐的气体入口端，所述吸附罐的气体出口端通过管线连通三通阀V8的一个进出口端，所述三通阀V8的另外两个进出口端分别通过管线G和管线H连通所述缓冲罐的气体入口端，所述缓冲罐的气体出口端通过管线I连通所述气相色谱仪的气体入口端，所述气相色谱仪的气体出口端接入放空管线，所述吸附罐的顶部连通气体放空管K；所述吸附罐的底部通过管线J连通蒸汽发生器，所述的管线F上设有针阀V12，所述的管线G上设有针阀V10，所述的管线H上设有真空泵，所述的管线I上设有止逆阀V13，所述的气体放空管K上设有背压阀V9，所述的管线J上设有球阀V11。
所述的管线F上还连通有原料气体取样管L，所述的原料气体取样管L上还设有针阀V6。
所述放空管线上设有皂膜流量计。
所述管线A和所述管线E内的压力通过压力表进行监控。
所述气体放空管K内的压力和流量通过压力表和流量计进行监控。
所述管线H内的真空度通过真空表进行监控。
本实用新型的有益效果：
本装置可模拟工业设备测试吸附剂对被分离气体的动态吸附解吸性能，吸附剂既可以是颗粒状，也可以是纤维状，被分离气体为双组分或多组分混合气。
附图说明
图1为气体动态吸附解吸测试装置结构图。
具体实施方式
如图1所示，一种气体动态吸附解吸测试装置，该装置包括氮气钢瓶C1、氮气钢瓶C2、有机溶剂鼓泡罐1、吸附罐2、缓冲罐3和气相色谱仪4，所述的氮气钢瓶C1通过管线A连接三通阀V1的一个进出口端，所述三通阀V1的另外两个出口端分别连通管线B和管线C的一端，所述的管线C另一端连通所述有机溶剂鼓泡罐的气体入口端，所述有机溶剂鼓泡罐的气体出口端连通管线D的一端，所述的管线A上设有压力表7-1和减压阀V3，所述的管线B上设有针阀V2，所述的管线C上设有针阀V5；
所述的氮气钢瓶C2连通管线E的一端，所述的管线E上沿气体流动方向依次设有压力表7-2、减压阀V4和针阀V7；
所述的管线B、管线D和管线E的另一端接入管线F的一端，所述管线F的另一端连通所述吸附罐的气体入口端，所述吸附罐的气体出口端通过管线连通三通阀V8的一个进出口端，所述三通阀V8的另外两个进出口端分别通过管线G和管线H连通所述缓冲罐的气体入口端，所述缓冲罐的气体出口端通过管线I连通所述气相色谱仪的气体入口端，所述气相色谱仪的气体出口端接入放空管线，所述吸附罐2的顶部连通气体放空管K；所述吸附罐2的底部通过管线J连通蒸汽发生器，所述的管线F上设有针阀V12，所述的管线G上设有针阀V10，所述管线H上设有真空表8和真空泵6，所述的管线I上设有止逆阀V13，所述的气体放空管K上沿气体流动方向依次设有压力表7-3、背压阀V9和流量计F1，所述的管线J上设有球阀V11。
所述的管线F上还连通有原料气体取样管L，所述的原料气体取样管L上还设有针阀V6。
所述放空管线上设有皂膜流量计5。
所述管线A和所述管线E内的压力分别通过压力表7-1、7-2进行监控。
所述气体放空管K内的压力和流量通过压力表7-3和流量计F1进行监控。
所述管线H内的真空度通过真空表8进行监控。
该气体动态吸附解吸测试装置的工作过程为：在吸附罐2中装入经过充分干燥的吸附剂，吸附剂既可以是颗粒状，也可以是纤维状。开启氮气钢瓶C1的减压阀V3、将三通阀V1调至氮气从有机溶剂鼓泡罐1中流过，开启氮气钢瓶C2的减压阀V4，通过调节针阀V5、针阀V7、背压阀V9使含有机气体的氮气达到设定压力和流量，混合气中有机物浓度可以从针阀V6处取样测试，有机物浓度可通过调节针阀V5和针阀V7调节。将三通阀V8调节至含有机气体的氮气通过针阀10，进入缓冲罐3后再经过止逆阀V13进入气相色谱仪4，可分析吸附罐2出口气中有机物浓度并测量出击穿时间。
当吸附罐2中吸附剂床层被有机物击穿后，可选择三种解吸方式。第一种是真空解吸，关闭氮气钢瓶C1、氮气钢瓶C2，关闭背压阀V9、针阀V6和针阀V12，将三通阀V8切换至气路从真空泵6处经过，开启真空泵6，解吸的有机物经过真空泵6、缓冲罐3、止逆阀V13进入气相色谱仪4，分析出解吸的有机物浓度。当解吸气中有机物浓度低至一定值时，可认为解吸完全。将吸附罐2开启，取出吸附剂称重，计算动态吸附容量。重复上述吸附、解吸步骤即可模拟工业装置的运行状态。第二种是真空加空气吹扫解吸，关闭氮气钢瓶C1、氮气钢瓶C2，关闭针阀V6和针阀V12、球阀V11，调节背压阀V9至转子流量计F1的流量达到设定值，将三通阀V8调节至气路从真空泵6处经过，开启真空泵6，解吸的有机物经过真空泵6、缓冲罐3、止逆阀V13进入气相色谱，可分析出解吸的有机物浓度。当解吸气中有机物浓度低至一定值时，认为解吸完全，可以将吸附罐2开启，取出吸附剂称重，计算动态吸附容量。重复上述吸附、解吸步骤即可模拟工业装置的运行状态。第三种是加热真空解吸，关闭氮气钢瓶C1、氮气钢瓶C2，关闭背压阀V9、针阀V6、针阀V12，开启球阀V11，将蒸汽发生器产生的水蒸气引入吸附罐2，将三通阀V8调节至气路从真空泵6处经过，当吸附罐2中温度达到设定值后开启真空泵6，解吸的有机物经过真空泵6、缓冲罐3、止逆阀V13进入气相色谱仪4，可分析出解吸的有机物浓度。当解吸气中有机物浓度低至一定值时，认为解吸完全，可以将吸附罐2开启，取出吸附剂称重，计算动态吸附容量。重复上述吸附、解吸步骤即可模拟工业装置的运行状态。
Claims (3)
1.一种气体动态吸附解吸测试装置，其特征在于该装置包括氮气钢瓶C1、氮气钢瓶C2、有机溶剂鼓泡罐、吸附罐、缓冲罐和气相色谱仪，
所述的氮气钢瓶C1通过管线A连接三通阀V1的一个进出口端，所述三通阀V1的另外两个出口端分别连通管线B和管线C的一端，所述的管线C另一端连通所述有机溶剂鼓泡罐的气体入口端，所述有机溶剂鼓泡罐的气体出口端连通管线D的一端，所述的管线A上设有减压阀V3，所述的管线B上设有针阀V2，所述的管线C上设有针阀V5；
所述的氮气钢瓶C2连通管线E的一端，所述的管线E上沿气体流动方向依次设有减压阀V4和针阀V7；
所述的管线B、管线D和管线E的另一端接入管线F的一端，所述管线F的另一端连通所述吸附罐的气体入口端，所述吸附罐的气体出口端通过管线连通三通阀V8的一个进出口端，所述三通阀V8的另外两个进出口端分别通过管线G和管线H连通所述缓冲罐的气体入口端，所述缓冲罐的气体出口端通过管线I连通所述气相色谱仪的气体入口端，所述气相色谱仪的气体出口端接入放空管线，所述吸附罐的顶部连通气体放空管K；所述吸附罐的底部通过管线J连通蒸汽发生器，所述的管线F上设有针阀V12，所述的管线G上设有针阀V10，所述的管线H上设有真空泵，所述的管线I上设有止逆阀V13，所述的气体放空管K上设有背压阀V9，所述的管线J上设有球阀V11。
2.根据权利要求1所述的气体动态吸附解吸测试装置，其特征在于所述的管线F上还连通有原料气体取样管L，所述的原料气体取样管L上还设有针阀V6。
3.根据权利要求1所述的气体动态吸附解吸测试装置，其特征在于所述放空管线上设有皂膜流量计。
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