一種連續(xù)法測定活性焦二氧化硫容量的自動化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污染物吸附容量的環(huán)保技術(shù)儀器裝備，特別適用于活性焦吸附氣體污染物容量領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來采用吸附法脫出氣體污染物的工業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，例如煙氣脫硫、糖脫色、油氣回收、廢水處理等，同時，作為吸附劑的活性焦、活性炭、分子篩、硅藻土等在實際工業(yè)應(yīng)用中的吸附效果和容量情況迫切需要定量定性評價，目前，這種行業(yè)針對性強、領(lǐng)域相對狹窄的分析測試儀器比較匱乏，實驗室自行搭建裝置居多，常常難以實現(xiàn)自動化、標(biāo)量化、誤差比較大，對于連續(xù)運轉(zhuǎn)工業(yè)裝置，這種間歇化裝置人工成本比較高，難以滿足工業(yè)規(guī)?；瘻y量需求。
[0003]以工業(yè)煙氣脫硫為例，電廠煙氣包括氧氣、氮氣、水蒸氣、二氧化碳、硫化物、氮氧化物等，其組成較為復(fù)雜。由于煙氣溫度120°C以上，在工業(yè)采用活性焦脫硫時，不同規(guī)格活性焦二氧化硫在不同工況下吸附量關(guān)系整個裝置穩(wěn)定運行，目前實現(xiàn)自動化測定活性焦二氧化硫吸附量裝置在國內(nèi)基本屬于空白。
[0004]—般國內(nèi)測定活性焦在煙氣內(nèi)的二氧化硫吸附量的實驗裝置由三部分構(gòu)成:煙氣混合裝置、活性焦吸附單元、煙氣組成檢測裝置。煙氣混合裝置包括氮氣、氧氣、二氧化硫，水蒸氣由于需要120°C以上保溫，因此一般經(jīng)過反應(yīng)器加熱器加熱后進(jìn)入反應(yīng)器直接與混合過氣體進(jìn)行二次混合后經(jīng)過活性焦，氮氣、氧氣、二氧化硫都有標(biāo)準(zhǔn)氣體，都可以通過質(zhì)量流量計進(jìn)行定量。但水蒸氣目前在定量方面具有一定誤差，水通過婦動栗或者恒流栗進(jìn)行定量后進(jìn)入水蒸氣氣化器進(jìn)行氣化，氣化后的水蒸氣直接進(jìn)入反應(yīng)器與混合過氣體進(jìn)行二次混合，這個過程水蒸氣氣化效率穩(wěn)定性是確定模擬煙氣中水蒸氣含量的關(guān)鍵因素，在大部分測量實驗裝置中這點都被忽視。同時，工業(yè)過程中，煙氣溫度在80-180°C，一般實驗裝置模擬煙氣沒有設(shè)置特定預(yù)熱系統(tǒng)，煙氣溫度在常溫就通入反應(yīng)器，導(dǎo)致通過反應(yīng)器活性焦料層是可能反應(yīng)溫度達(dá)不到實際模擬吸附溫度。
[0005]活性焦吸附單元由加熱單元和反應(yīng)器兩部分組成，由于活性焦脫硫吸附溫度在80-180°C，因此活性焦吸附單元的加熱單元對加熱功率要求不高，假如采用常規(guī)莫來石、硅酸鋁等結(jié)構(gòu)爐型，會導(dǎo)致實驗裝置重量增加，結(jié)構(gòu)不緊湊，安裝復(fù)雜。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計通常采用分布板作為支撐和氣體分布器，模擬煙氣進(jìn)出口沒有進(jìn)行優(yōu)化，安裝比較困難，有些實驗裝置才出口還需要進(jìn)行拆卸加熱帶，導(dǎo)致樣品裝卸時間比較長。
[0006]煙氣組成檢測需要額外煙氣分析儀進(jìn)行檢測，在入口和出口都進(jìn)行檢測，煙氣入口由于氣體不含有顆粒物不用添加過濾裝置就可以直接檢測，煙氣出口處由于氣體可能含有顆粒物，需要過濾裝置。
[0007]針對目前通用測定活性焦在煙氣內(nèi)的二氧化硫吸附量的實驗裝置存在水蒸氣定量不精確、缺乏煙氣專門預(yù)熱系統(tǒng)、加熱裝置復(fù)雜笨重、檢測系統(tǒng)集成度低等技術(shù)性問題，現(xiàn)有技術(shù)并無有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中活性焦在煙氣內(nèi)的二氧化硫吸附量的裝置存在的缺陷，提供了一種連續(xù)法測定活性焦二氧化硫容量的自動化裝置。
[0009]本發(fā)明提供的連續(xù)法測定活性焦二氧化硫容量的裝置，包括煙氣混合裝置、水蒸氣產(chǎn)生裝置、氣體混合裝置和反應(yīng)管，其特征在于:
[0010]所述煙氣混合裝置包括預(yù)混器；
[0011 ]所述水蒸氣產(chǎn)生裝置包括栗、氣化器和氣體流量計，水經(jīng)栗進(jìn)入氣化器氣化；
[0012]所述預(yù)混器出口的氣體和經(jīng)氣化器氣化后的水蒸氣進(jìn)入氣體混合裝置后得到混合氣，混合氣經(jīng)管道進(jìn)入反應(yīng)管；
[0013]所述反應(yīng)管內(nèi)設(shè)置電阻絲和分布板，混合器在反應(yīng)管內(nèi)和活性焦充分接觸，經(jīng)活性焦吸附后的混合氣排出反應(yīng)管。
[0014]優(yōu)選的，所述預(yù)混器上設(shè)置有若干個氣體入口。
[0015]優(yōu)選的，所述栗為蠕動栗或平流栗。
[0016]優(yōu)選的，所述反應(yīng)器包括上反應(yīng)管和下反應(yīng)管，其材質(zhì)均為石英玻璃。
[0017]優(yōu)選的，所述反應(yīng)管和氣體混合裝置之間的管道包括加熱管。
[0018]優(yōu)選的，所述氣體混合器內(nèi)部設(shè)置若干隔板。
[0019]優(yōu)選的，所述裝置還包括氣體檢測器，所述氣體檢測器檢測預(yù)混器和活性焦吸附后的混合氣，所述氣體檢測器包括電化學(xué)傳感器。
[0020]優(yōu)選的，所述氣體混合器的內(nèi)部設(shè)置加熱絲，或所述混合器的外部設(shè)置加熱管路；或所述混合器的內(nèi)部設(shè)置加熱絲，所述混合器的外部設(shè)置加熱管路。
[0021]在本發(fā)明的一個實施例中，其提供的一種連續(xù)法測定活性焦二氧化硫容量的自動化裝置主要包括:質(zhì)量流量計1、蠕動栗2、預(yù)混器3、氣化器4、電磁閥5、高溫轉(zhuǎn)子流量計6、加熱式混合器7、加熱套管8、上反應(yīng)管9、下反應(yīng)管10、分布板11、鍍金電阻絲爐12、卸灰閥13、真空栗14、熱電偶15、流量控制器16、氣體檢測器17、溫度控制器18、反饋調(diào)節(jié)器19、磨口接口 20;其連接方式為:氮氣、氧氣、二氧化硫通過質(zhì)量流量計I精確定量后進(jìn)入預(yù)混器3進(jìn)行初步混合，水通過蠕動栗2精確定量后進(jìn)入氣化器4進(jìn)行氣化形成水蒸氣，水蒸氣經(jīng)過高溫轉(zhuǎn)子流量計6后與來自預(yù)混器3的混合氣體進(jìn)入加熱式混合器7進(jìn)行混合，混合氣再經(jīng)過即熱套管8依次經(jīng)過下反應(yīng)管10、分布板11、上反應(yīng)管9，在反應(yīng)器中與活性焦充分接觸，經(jīng)活性焦吸附后的混合氣經(jīng)過真空栗14后排出。
[0022]作為上述實施例的一個優(yōu)選，預(yù)混器3進(jìn)氣口可根據(jù)實驗裝置需求增加。
[0023]作為上述實施例的一個優(yōu)選，蠕動栗2根據(jù)反應(yīng)裝置壓力需求進(jìn)行替換成平流栗。
[0024]作為上述實施例的一個優(yōu)選，預(yù)混器3、氣化器4、加熱式混合器7、上反應(yīng)管9、下反應(yīng)管10等單元器件根據(jù)測試分析壓力需求可以增加壓力檢測傳感器。
[0025]作為上述實施例的一個優(yōu)選，反應(yīng)器由分體式上反應(yīng)管9、下反應(yīng)管10構(gòu)成，材質(zhì)為石英玻璃，接口采用磨口對接。
[0026]作為上述實施例的一個優(yōu)選，反應(yīng)器由分體式上反應(yīng)管9、下反應(yīng)管10構(gòu)成，材質(zhì)為不銹鋼，接口采用螺紋對接。
[0027]作為上述實施例的一個優(yōu)選，反應(yīng)器由分體式上反應(yīng)管9、下反應(yīng)管10構(gòu)成，實際安裝過程，上反應(yīng)管9固定，下反應(yīng)管10可以拆卸，方便裝卸活性焦。
[0028]作為上述實施例的一個優(yōu)選，加熱套管8為波紋套管，可以彎折，以便與下反應(yīng)管1對接。
[0029]作為上述實施例的一個優(yōu)選，鍍金電阻絲爐12為低功率加熱爐型，鍍金外罩可以為普通不鎊鋼外卓替換。
[0030]作為上述實施例的一個優(yōu)選，氣體檢測器17內(nèi)部通過設(shè)置電磁閥多通道，采用一套電化學(xué)傳感器。
[0031]作為上述實施例的一個優(yōu)選，流量控制器16、氣體檢測器17、溫度控制器18、反饋調(diào)節(jié)器19等局部控制檢測單元通過集成數(shù)據(jù)卡，集中顯示在裝置屏幕，存在于電腦對接通訊接口。
[0032]作為上述實施例的一個優(yōu)選，本裝置改進(jìn)氣化器4、加熱式混合器7后，適用于工業(yè)VOCs等其他雜質(zhì)類氣體吸附飽和量測定。
[0033]作為上述實施例的一個優(yōu)選，氣化器4溫度在200_400°C，加熱式混合器7溫度在300-400°C，加熱套管8溫度在200-300°C。
[0034]本發(fā)明的裝置采用背壓閥、蒸汽流量計、旁通、反饋調(diào)節(jié)等手段克服水氣化后水蒸氣量不穩(wěn)定;采用電阻絲管殼式加熱制定煙氣預(yù)熱系統(tǒng)，保證煙氣預(yù)熱溫度可控可調(diào)節(jié);采用電阻絲直接加熱、鍍金反射罩方式替代現(xiàn)有莫來石、硅酸鋁加熱爐、解決現(xiàn)有爐型笨重難安裝問題;直接采用電化學(xué)傳感器模塊，嵌入裝置內(nèi)部、集成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，進(jìn)行實時顯示和數(shù)據(jù)處理，真正實現(xiàn)實時測量，實時可視。
[0035]本發(fā)明的裝置解決了目前通用測定活性焦在煙氣內(nèi)的二氧化硫吸附量的實驗裝置存在