CN2736876Y - 恒温吸附实验装置 - Google Patents

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Abstract

一种恒温吸附实验装置,其特征在于它包括干燥器、气体混合柱、有机气体发生器、微型填料柱和恒温吸附柱,所述干燥器出口分别与气体混合柱入口和有机气体发生器连通,有机气体发生器同时与微型填料柱入口和微量泵连通,微型填料柱接气体混合柱入口,气体混合柱出口与恒温吸附柱入口相联,同时与气体采样仪连通,恒温吸附柱出口亦与气体采样仪连通。本实用新型可以研究不同温度下,不同种类吸附剂对不同种类气体的吸附,并可用于日常的教学。对于一般的低浓度有机废气其吸附效率在95%以上,对实验室环境不会造成污染,具有性能安全可靠,使用简捷方便,处理效率高,能耗低,结构紧凑,美观大方等特点。

Description

恒温吸附实验装置
技术领域:
本实用新型涉及一种教学试验装置,具体涉及环境保护领域之大气污染控制设备中的恒温吸附实验装置。
背景技术:
在涂装、印刷、制鞋和化工生产等许多行业中,一些工业产品的生产工艺过程都伴有大量的挥发性有机化合物(VOCs)废气的排出,含挥发性有机化合物的废气会对人的健康和动植物的生长造成危害。随着人们对生活质量的要求不断提高,国家也将大气污染采取了更加严格的控制措施,挥发性有机气体的处理将成为大气污染控制的一个重点。对排放的VOCs废气的治理,目前国内采取了许多工艺措施处理,但基本上每种措施都有明显的缺陷,所以对VOCs的治理仍然是空气净化的难题。目前来看吸附能比较好的解决这个问题,但是国内对吸附的研究仍然比较落后。为了给吸附研究,和教学提供便利,开发吸附实验装置已成为亟待解决的问题。
实用新型内容:
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷,提供一种可满足目前有关吸附方面的科学研究和教学的需要,性能安全可靠,使用简捷方便,处理效率高,能耗低,结构紧凑之恒温吸附实验装置。
本实用新型是通过下面的技术方案解决上述技术问题的。其特征在于它包括干燥器、气体混合柱、有机气体发生器、微型填料柱和恒温吸附柱,所述干燥器出口分别与气体混合柱入口和有机气体发生器连通,有机气体发生器同时与微型填料柱入口和微量泵连通,微型填料柱接气体混合柱入口,气体混合柱出口与恒温吸附柱入口相联,同时与气体采样仪连通,恒温吸附柱出口亦与气体采样仪连通。在气体混合柱与气体采样仪连通的管路上还设有三通抽气接口,该三通抽气接口与旁通吸附柱相接,在恒温吸附柱出口管路上,设有三通抽气接口,与尾气吸附柱相接。所述干燥器出口与气体混合柱入口连通的管路上、微型填料柱出口与气体混合柱入口连通的管路上、气体混合柱与恒温吸附柱连通的管路上均设有转子流量计。在微型填料柱出口和气体混合柱与恒温吸附柱相连的管路上,还接有与恒温水箱相连的蛇心管换热器。
本实用新型可以研究不同温度下,不同种类吸附剂对不同种类气体的吸附,并可用于日常的教学。对于一般的低浓度有机废气其吸附效率在95%以上,对实验室环境不会造成污染,具有性能安全可靠,使用简捷方便,处理效率高,能耗低,结构紧凑,美观大方等特点。
附图说明:
图1为本实用新型具体实施例。
图中:
1-干燥器;         2-具双小嘴的抽气接口;21-三通管;
22-三通管;        23-三通抽气接口;     24-三通抽气接口;
31-转子流量计;    32-转子流量计;       33-转子流量计;
34-转子流量计;    5-气体混合柱;        61-蛇心管换热器;
62-蛇心管换热器;  7-填料柱;            8-有机气体发生器;
9-微量泵;         10-恒温水箱;         11-真空泵;
12-可调温度计套管;13-恒温吸附柱;       14-尾气吸附柱;
15-旁通吸附柱;    16-气体采样仪。
具体实施方式:
如图1所示,本实用新型包括干燥器1、气体混合柱5、有机气体发生器8、微型填料柱7和恒温吸附柱13,所述干燥器1为一筒状结构,其内装有干燥剂,干燥剂可为硅胶或其他物质,可吸收空气中水分,处理在实验过程中可能引起腐蚀的湿分。干燥器1出口通过三通管21分别与气体混合柱5入口和有机气体发生器8连通,如图所示,所述有机气体发生器8为设有三个连通口之瓶状器皿,瓶内装有有机溶剂,可挥发出有机气体,提供实验所用的均匀浓度的有机气体,其中一连通口连通干燥器1干燥后的气体,另一个连通口连接微量泵9,第三个连通口与微型填料柱7连通。所述微型填料柱7为上部开设有连通嘴之塔式结构,柱内装填乱堆的瓷拉西环,可作为气(汽)、液两相传质用的设备,其上端开口与蛇心管换热器61下端配合,下端开口与有机气体发生器8中间连通口配套,连通嘴与微量泵9连通,利用微量泵9抽出有机气体发生器8内液体进入填料柱7,液体从上而下经过填料,可产生大量的过饱和有机气体,该气体通过蛇形管换热器61控制温度,进而过饱和气体冷凝成液体并回流。所述蛇心管换热器61置于微型填料柱7的上方,其上设有与恒温水箱10相通的进出口管,低温恒温水从上部进入从下端排出,可冷凝过饱和的有机气体从而产生一定浓度的挥发性有机气体。所述气体混合柱5亦为筒状结构,可由普通玻璃制成,上端插入具双小嘴的抽气接口2,其中一接口与干燥后气体连接,另一接口接蛇心管换热器61上端,通过具双小嘴的抽气接口2分别将空气和有机气体导入气体混合柱5内,可使干燥好的待侧气体更充分地与有机气体混合,使实验更准确,并起到缓冲作用。气体混合柱5出口通过真空泵11与蛇心管换热器62入口相接,该换热器进水口与恒温吸附柱13相连,出水口接恒温水箱10。所述恒温吸附柱13为由石英玻璃做成的夹层设备,其内层放有吸附剂,吸附剂为新鲜的、未曾使用过的活性炭、氧化铝、硅胶、沸石等,其外层入口接恒温水箱10,出口与蛇心管换热器62连通,可保证内层通过的气体温度恒定,恒温吸附柱13顶端内层出口插入具小嘴接口可调式温度计套管12,可插入温度计,以测量吸附温度,同时可与气体采样仪16相接,恒温吸附柱13下端内层入口与三通管22入口相连,该三通管22另一入口接蛇心管换热器62顶端气体出口,出口亦与气体采样仪16连通。上端设有与恒温水箱10相通的液体接口,下端与蛇心管换热器62液体进口相通,蛇心管换热器62液体出口连通恒温水箱10,气体出口与气体采样仪16,恒温吸附柱13进口连通。这样,气体混合柱5出来的气体经恒温吸附柱13吸附后可由气体采样仪16测定。
为保证测定的准确性,测定时可只需要部分气体即可。如图1所示,在气体采样仪16两入口之管路上分别设有三通抽气接口23、24,三通抽气接口23另一出口与尾气吸附柱15相接,三通抽气接口24另一出口与旁通吸附柱14相接。
在干燥器1出口与气体混合柱5入口连通的管路上,还设有转子流量计31,可测定进入气体混合柱5前气体的流量;微型填料柱7出口与气体混合柱5入口连通的管路上设转子流量计32,可测定有机气体的流量;恒温吸附柱13进口管路上设转子流量计33,可测定恒温吸附气体的流量,在三通抽气接口24出口与尾气吸附柱15连通的管路上设有转子流量计34,可测定进入尾气吸附柱15内气体的流量,以获得实验数据。
本实用新型工作过程:
首先将所测空气通入空气干燥器1,可采用两个干燥器1交替使用方式,使空气能连续通入整个系统。干燥后的空气经三通管21后分为两部分,一部分进入有机气体发生器8内,与有机气体发生器8产生的有机气体混合,另~部分过转子流量计31后进入气体混合柱5内。有机气体发生器8产生的有机气体先通过微型填料柱7,同时,有机气体发生器8与微量泵9相连,微量泵9同时与微型填料柱7上端连通,通过微量泵9循环,将有机气体发生器8里的有机溶剂流过微型填料柱7,从微型填料柱7出来的有机气体进入与其相接之蛇心管换热器61内,该蛇心管换热器61由恒温水箱10提供循环恒温水,使其温度恒定在20℃左右,温度恒定的饱和有机气体经转子流量计32后与干燥空气混合,进入气体混合柱5内,然后通过真空泵11将混合之气体经蛇心管换热器62换热使其达到设定的温度后由三通管22将其分为两个部分,一部分经转子流量计33后进入恒温吸附柱13吸附,然后经三通抽气接口23后一部分进入气体采样仪16测定,另一部分流入尾气吸附柱14内,处理后排出;由三通管22出来的另一部分气体又通过三通抽气接口24分为两个部分,其中一部分进入气体采样仪16测定,其余通过转子流量计34进入旁通吸附柱15内进行处理后排出。当外排气体中挥发性气体浓度与进气浓度相同时,并维持30min以上时,认为吸附已达到平衡,称取吸附剂的重量,以确定吸附容量,可计算与理论计算的误差进行科学研究。

Claims (4)

1、一种恒温吸附实验装置,其特征在于它包括干燥器(1)、气体混合柱(5)、有机气体发生器(8)、微型填料柱(7)和恒温吸附柱(13),所述干燥器(1)出口分别与气体混合柱(5)入口和有机气体发生器(8)连通,有机气体发生器(8)同时与微型填料柱(7)入口和微量泵(9)连通,微型填料柱(7)接气体混合柱(5)入口,气体混合柱(5)出口与恒温吸附柱(13)入口相联,同时与气体采样仪(16)连通,恒温吸附柱(13)出口亦与气体采样仪(16)连通。
2、根据权利要求1所述的恒温吸附实验装置,其特征在于在气体混合柱(5)与气体采样仪(16)连通的管路上还设有三通抽气接口(24),该三通抽气接口(24)与旁通吸附柱(15)相接,在恒温吸附柱(13)出口管路上,设有三通抽气接口(23),与尾气吸附柱(14)相接。
3、根据权利要求1或2所述的恒温吸附实验装置,其特征在于干燥器(1)出口与气体混合柱(5)入口连通的管路上设转子流量计(31),微型填料柱(7)出口与气体混合柱(5)入口连通的管路上设转子流量计(32),气体混合柱(5)与恒温吸附柱(13)连通的管路上设转子流量计(33)。
4、根据权利要求1或2所述的恒温吸附实验装置,其特征在于微型填料柱(7)出口接有与恒温水箱(10)相连的蛇心管换热器(61),气体混合柱(5)与恒温吸附柱(13)相连的管路上接有与恒温水箱(10)相连的蛇心管换热器(62)。
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