CN218067272U

CN218067272U - 一种用于实验室垃圾焚烧污染物生成机理研究的采样装置

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Publication number: CN218067272U
Application number: CN202221415293.6U
Authority: CN
Inventors: 李美菊; 李水江; 苏键; 张焕亨; 刘益成; 刘金海; 朱红芳; 张钦华
Original assignee: Grantop Group Co ltd
Current assignee: Grantop Group Co ltd
Priority date: 2022-06-08
Filing date: 2022-06-08
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2032-06-08

Abstract

本实用新型涉及一种用于实验室垃圾焚烧污染物生成机理研究的采样装置，用于垃圾焚烧采样，它公开了供气瓶、石英管、稀释管道由前至后依次通过管道串联，稀释管道内设置有稀释孔板，进气泵通过管道与位于稀释孔板前面的稀释管道内腔连通，在稀释管道与抽气泵之间通过烟气管道并联安装有不少于两个采样切割头，其中一个采样切割头与稀释管道连接的烟气管道上串联安装有烟雾停留仓。本实用新型的有益效果是，结构简单、合理，制造成本低，解决在大型焚烧炉上无法完成污染物生成机理的精细化研究的问题。另外稀释孔板、就地气体监测设备和多个采样头设计可以分别达到提高采集样品的均匀度、对气态污染物浓度的时时监测、以及同时采集多类样品的需求。

Description

一种用于实验室垃圾焚烧污染物生成机理研究的采样装置

技术领域

本实用新型属于实验室少量垃圾焚烧排放污染物样品采集系统，特别是一种提高管道内烟气均匀度，并可以根据实验目的同时采集多种样品的垃圾焚烧采样装置，可用于污染物生成机理的研究。

背景技术

随着垃圾焚烧发电技术与其相关产业的快速发展，城市垃圾处理方式已逐步由填埋为主转变为焚烧发电为主。因此如何高效、无害处理垃圾焚烧产生的二次污染物成为业界关心难题。而在实际生产中，很多单台焚烧炉每天的焚烧量都可达几百吨以上，且焚烧的垃圾种类复杂多变，这也造成在该炉上进行不同垃圾单独焚烧或者按不同比例混合焚烧、并对此种情况下排放污染物的生成机理研究难度非常大。因此，自制一套焚烧样品少、条件可控的实验室焚烧装置是开展垃圾焚烧污染物形成机理研究的关键因素。该实验的开展也可为后续的垃圾分类和陈腐垃圾掺烧工程提供理论依据和数据支撑。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、布局合理的实验室分析垃圾焚烧排放污染物生成机理的小型装置，解决在大焚烧炉上难以完成污染物生成机理研究的限制。

本实用新型的技术解决方案是在供气瓶，减压阀，压力表，流量计，燃烧炉，石英管，石英舟，调节阀，就地气体监测设备，稀释管道，进气泵，烟雾停留仓，烟气管道，采样切割头，抽气泵的基础上，特点是所述的供气瓶、石英管、稀释管道由前至后依次通过管道串联，稀释管道内设置有稀释孔板，进气泵通过管道与位于稀释孔板前面的稀释管道内腔连通，在稀释管道与抽气泵之间通过烟气管道并联安装有不少于两个采样切割头，其中一个采样切割头与稀释管道连接的烟气管道上串联安装有烟雾停留仓。

本实用新型所述的燃烧炉是温度可调节，并且最高温度可达到1600度的真空气氛管式炉，石英管穿过管式炉的燃烧区安装，在石英管内放置有承载燃烧样品的石英舟。

本实用新型所述的稀释孔板把稀释管道间隔成前后两段，稀释孔板上圆形阵列有通孔。

本实用新型所述的供气瓶由N₂气瓶与O₂气瓶并联形成，在N₂气瓶与O₂气瓶出口处均依次串联安装有减压阀和流量计，减压阀上安装有压力表。

本实用新型在石英管的进气口和出气口、进气泵的出气口、采样切割头的出气口、就地气体监测设备的出气口处均安装有流量计。

本实用新型在就地气体监测设备的进气口、稀释管道的进气口、采样切割头的进气口处均安装有调节阀。

本实用新型的采样切割头是由防护罩、喷嘴体、冲击、滤膜托架、滤膜、滤膜托网、密封圈、PUF材料腔、PUF材料托网、密封圈、下锥体，所述的防护罩、喷嘴体、冲击、滤膜托架、滤膜、滤膜托网、密封圈、PUF材料腔、PUF材料托网、密封圈、下锥体由上至下依次叠加安装。

本实用新型所述的就地气体监测设备通管道安装在石英管与抽气泵之间，就地气体监测设备进气口与石英管出气口连接，就地气体监测设备出气口与抽气泵进气口连接。

本实用新型的工作原理是为了解决大型焚烧炉难以完成污染物生成机理研究工作所涉及的采样问题，模拟实际生产中垃圾焚烧所采用的燃烧温度，将供气瓶、管式炉、就地气体监测设备、进气泵、稀释管道、烟雾停留仓、采样切割头依次连接安装。供气瓶设置在焚烧系统的开端为管式炉中垃圾焚烧提供足够的气体，在管式炉控温条件下垃圾焚烧产生的烟气和进气泵提供过滤后的气体进入稀释管道对采样气体进行稀释，其中稀释气体的加入可降低烟气的温度、均匀稀释焚烧产生的浓烟以及推动烟气向后流动。其中一路气体到达烟雾停留仓后再由抽气泵抽滤到相应的采样切割头上，而另外两路气体则由抽气泵直接抽滤到采样膜片上，并根据需要可以在膜片下方放入PUF材料，对一些挥发性有机物进行采集。

本实用新型的有益效果是，结构简单、合理，制造成本低，解决了在大型焚烧炉上无法完成污染物生成机理的精细化研究的问题。另外，焚烧系统中的稀释孔板、就地气体监测装置、以及多个采样头设计可以分别达到提高采集样品的均匀度、对气态污染物浓度的时时监测、以及同时采集多类样品的需求。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型的采样切割头分解结构示意图；

图3是本实用新型稀释孔板结构示意图。

具体实施方式

根据图1、图2、图3所示，本实用新型在供气瓶1-1、1-2，减压阀2-1、2-2，压力表3-1、3-2，流量计4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8、4-9，燃烧炉5，石英管6，石英舟7，调节阀8-1、8-2、8-3、8-4、8-5，就地气体监测设备9，稀释管道10，进气泵12，烟雾停留仓13，烟气管道14-1、14-2、14-3、14-4，采样切割头15-1、15-2、15-3，抽气泵16的基础上，特点是所述的供气瓶由N₂气瓶1-1与O₂气瓶1-2并联形成，在N₂气瓶1-1的出口处通过管道依次串联安装有减压阀2-1和流量计4-1，减压阀2-1上安装有压力表3-1。O₂气瓶1-2出口处通过管道依次串联安装有减压阀2-2和流量计4-2，减压阀2-2上安装有压力表3-2。流量计4-1与流量计4-2通过三通连接后依次通过管道与流量计4-3、石英管6、稀释管道10由前至后串联，稀释管道10内设置有稀释孔板11把稀释管道间隔成前后两段，稀释孔板11上圆形阵列有通孔。在进气泵12通过管道与位于稀释孔板11前面的稀释管道10前面内腔连通，在稀释管道10与抽气泵16之间通过烟气管道依次并联安装有三个采样切割头15-1、15-2、15-3，烟气管道14-1一端连接稀释管道10出气口，另一端依次串联调节阀8-3、采样切割头15-1、流量计4-7后连接到抽气泵16进气口，烟气管道14-2一端连接稀释管道10出气口，另一端依次串联调节阀8-4、采样切割头15-2、流量计4-8后连接到抽气泵16进气口，烟气管道14-3一端连接稀释管道10出气口，另一端与烟雾停留仓13进气口相连接，并且延伸至烟雾停留仓13底部，烟气管道14-4的一端与烟雾停留仓13出气口个连接，另一端依次串联调节阀8-5、采样切割头15-3、流量计4-9后连接到抽气泵16进气口。

所述的燃烧炉5是温度可调节，并且最高温度可达到1600度的真空气氛管式炉，石英管6穿过管式炉的燃烧区安装，在石英管6内中间处放置有承载燃烧样品的石英舟7，而石英管6中间处是管式炉能设置高温和保持恒温的区域，所述的燃烧样品是指燃烧垃圾抽样，石英舟7是指由石英材料制作的开口式垃圾存放容器。

在石英管6的进气口和出气口、进气泵12的出气口、采样切割头15-1、15-2、15-3的出气口、就地气体监测设备9出气口处的管道上依次安装有流量计4-3、4-4、4-5、4-7、4-8、4-9、4-6。

在稀释管道10的进气口、就地气体监测设备9的进气口、采样切割头15-1、15-2、15-3的进气口处的管道上依次安装有调节阀8-1、8-2、8-3、8-4、8-5。

所述的采样切割头是由防护罩17、喷嘴体18、冲击19、滤膜托架20、滤膜21、滤膜托网22、密封圈23、PUF材料腔24、PUF材料托网28、密封圈26、下锥体27，所述的防护罩17、喷嘴体18、冲击19、滤膜托架20、滤膜21、滤膜托网22、密封圈23、PUF材料腔24、PUF材料托网28、密封圈26、下锥体27由上至下依次叠加安装。

所述的就地气体监测设备9通管道安装在石英管6与抽气泵16之间，就地气体监测设备9进气口通过管道与石英管6出气口相连接，就地气体监测设备9出气口通过管道与抽气泵16进气口相连接。

本设备的工作过程是通过调节2-1和2-2来控制通入管式炉中N₂和O₂的比例，从而可以研究不同气体体积比下焚烧排放污染物的性质有何不同；管式炉5是一个可以调节温度并且最高温度可达1600℃的装置，因此既可以模拟实际情况下垃圾焚烧的温度，也可以通过调节温度来研究焚烧温度对排放污染物性质的影响。石英管6是一个只有前端进气口和后端出气口的石英管道，放置在石英舟中的垃圾样品在高温及N₂、O₂氛围下焚烧产生烟气，其中一路经稀释管道10到采样切割头进行采集，另一路被就地气体监测装置9检测，采样切割头有一路设置有停留仓用来采集含挥发性有机物较低样品。抽气泵16给两路气道提供负压端。进气泵12的作用：一是稀释焚烧后产生的少量浓烟，使烟气混合后更加均匀的采集到多个采样头上；二是稀释气体对高温烟气也具有一定的降温作用，防止对采样头的伤害；三是可以用来平衡整个管路中的气体流量，如果没有进气泵12，那么抽气泵所连接的四条管路的气所有气体都将来自于N₂气瓶和O₂气瓶，将会非常费气；四是可以确保稀释管道10气流单向流动。

Claims

1.一种用于实验室垃圾焚烧污染物生成机理研究的采样装置，它包括供气瓶，减压阀，压力表，流量计，燃烧炉，石英管，石英舟，调节阀，就地气体监测设备，稀释管道，进气泵，烟雾停留仓，烟气管道，采样切割头，抽气泵，其特征是所述的供气瓶、石英管、稀释管道由前至后依次通过管道串联，稀释管道内设置有稀释孔板，进气泵通过管道与位于稀释孔板前面的稀释管道内腔连通，在稀释管道与抽气泵之间通过烟气管道并联安装有不少于两个采样切割头，其中一个采样切割头与稀释管道连接的烟气管道上串联安装有烟雾停留仓。

2.根据权利要求1所述的采样装置，其特征是所述的燃烧炉是温度可调节，并且最高温度可达到1600度的真空气氛管式炉，石英管穿过管式炉的燃烧区安装，在石英管内放置有承载燃烧样品的石英舟。

3.根据权利要求1所述的采样装置，其特征是所述的稀释孔板把稀释管道间隔成前后两段，稀释孔板上圆形阵列有通孔。

4.根据权利要求1所述的采样装置，其特征是所述的供气瓶由N₂气瓶与O₂气瓶并联形成，在N₂气瓶与O₂气瓶出口处均依次串联安装有减压阀和流量计，减压阀上安装有压力表。

5.根据权利要求1所述的采样装置，其特征是在石英管的进气口和出气口、进气泵的出气口、采样切割头的出气口、就地气体监测设备的出气口处均安装有流量计。

6.根据权利要求1所述的采样装置，其特征是在就地气体监测设备的进气口、稀释管道的进气口、采样切割头的进气口处均安装有调节阀。

7.根据权利要求1所述的采样装置，其特征是采样切割头是由防护罩、喷嘴体、冲击、滤膜托架、滤膜、滤膜托网、密封圈、PUF材料腔、PUF材料托网、密封圈、下锥体，所述的防护罩、喷嘴体、冲击、滤膜托架、滤膜、滤膜托网、密封圈、PUF材料腔、PUF材料托网、密封圈、下锥体由上至下依次叠加安装。

8.根据权利要求1所述的采样装置，其特征是所述的就地气体监测设备通管道安装在石英管与抽气泵之间，就地气体监测设备进气口与石英管出气口连接，就地气体监测设备出气口与抽气泵进气口连接。