一种测试炭基吸附剂脱汞性能的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及性能测试领域，具体设及一种炭基吸附剂脱隶性能的测试。
【背景技术】 阳00引煤燃烧除了引起0)2、S〇x、N〇x、PM10污染问题W外，W隶为代表的有害痕量元素对 环境造成的污染问题越来越突出。隶排入环境后不易除去，并且在环境中通过生物链长期 积累，对生物和人体产生长期的毒害作用。研究表明，最近20多年来，全球大气中的隶浓度 呈逐年上升趋势，尤其是近十年上升趋势更加明显。2011年3月美国EPA颁布了最新的电 厂污染物排放标准，其中对电厂燃煤烟气中隶排放进行了严格的限制。2011年7月，中国 环境保护部颁布了最新的《火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011)》，要求从2015年 起，将电厂燃煤烟气中隶及其化合物排放量控制在0. 〇3mg/Nm3W下。在中国经济高速发展 的背景下，燃煤电厂和大、中型燃煤工业锅炉依然还在大力发展，燃煤污染的防治问题是一 个不容回避的问题。因此，必须加强燃煤隶污染控制等方面的研究，建立系统的科学理论， 发展经济、高效的隶污染控制技术。
[0003] 燃煤烟气中的隶主要有S种存在形态：颗粒隶化gP)、二价隶化g2+)和单质隶 化g°)。颗粒态隶可W由除尘设备去除，二价隶容易被湿法烟气脱硫装置及大部分吸附剂所 吸收脱除，单质隶由于难溶于水且具有较高的挥发性，很难被现有的污染物控制装置吸收。 近年来，我国学者在吸附剂吸附隶方面进行了大量研究，除飞灰类物质、巧基吸附剂、贵金 属吸附剂、生物质类吸附剂、矿石类吸附剂等吸附剂外，应用最为广泛的当属炭基吸附剂。 通过对活性炭进行改性，获得了较好的隶吸附效果。如有关文献记载了用于烟气脱隶的硝 酸改性活性炭吸附剂、其制备方法及用途，通过硝酸改性活性炭使其具有较好的脱隶效果； 又如有关文献记载了用于烟气脱隶的铁氯改性活性炭吸附剂，通过硝酸铁-氯酸混合溶液 浸溃活性炭来提高其脱隶效率。虽然改性炭基吸附剂在隶脱除方面具有很好的效果，但在 实际生产中无法直接对其脱隶性能进行测试进而评价其优劣，因此，有必要在实验室条件 下模拟实际工况进行吸附剂脱隶性能测试，从而更好的评价其性能优劣，降低工业试验成 本。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种炭基吸附剂脱隶性能的测试方法及装置。 阳〇化]为实现本发明目的而采用的技术方案是运样的，一种测试炭基吸附剂脱隶性能的 方法，包括制备混合气体、吸附、后处理和检测过程，所述方法具体包括W下步骤：
[0006] 1)将50mg粒度为2~4mm的炭基吸附剂样品装入吸附反应器中。
[0007] リ将N2、C02、N0、N02、肥1、S02、和02混合，N2混合前经过隶渗透管将隶蒸汽带入混 合气体；制得的混合气体由20卵mN〇2、300卵mN0、5~10卵m肥1、300卵mS02、6%02、13. 5% C〇2、15+Ing/L隶和成组成，其中N2作为平衡气体。
[0008] 3)将制得的混合气体加热至100~150°C;然后通入吸附反应器，混合气体的总流 量为IL/min，吸附反应器溫度为140°C。
[0009] 4)经步骤3)处理后的混合气体通入加热箱，对其进行加热至100°C后保溫。
[0010] W经步骤4)处理后的混合气体依次通入10%Sn化溶液和10%化0H溶液。
[0011] 6)对经步骤5)处理后的混合气体进行检测分析；采用双光束冷原子吸 收法测定并通过积分穿透曲线和基准线之间的面积计算隶吸附量；其计算公式为
[0012] A表示炭基吸附剂对隶的吸附量（yg/g)。
[0013] C。表示基准线混合气体隶浓度（ng/L)。
[0014] Ct表示测试过程中混合气体隶浓度（ng/L)。
[0015] m表示炭基吸附剂质量（g)。
[0016] C表示混合气体中隶浓度随时间变化的曲线。
[0017] 基于上述一种测试炭基吸附剂脱隶性能的方法，本发明还提供一种炭基吸附剂脱 隶性能测试装置，包括配气系统、隶发生装置、固定床反应器、隶形态转化系统和隶分析系 统。
[0018] 所述配气系统包括上述各种气体的发生器和配气支路。所述隶发生装置包括隶渗 透管、U型管和恒溫油浴锅。所述隶渗透管位于U型管内，U型管位于恒溫油浴锅内。所述 固定床反应器即吸附反应器。所述隶形态转化系统包括加热箱和两个洗气瓶，两个洗气瓶 分别装有10%SnClz溶液和10%化0H溶液。所述隶分析系统包括测隶仪和普通计算机。
[0019] 所述隶发生装置安装在成配气支路中。所述配气系统的出气口与固定床反应器的 进气口连接。所述固定床反应器的出气口与加热箱的进气口连接。所述加热箱出气口与装 有10%SnClz溶液的洗气瓶I的进气口连接。所述洗气瓶I的出气口与装有10%化0H溶 液的洗气瓶II的进气口连接。所述洗气瓶II的出气口连通隶分析设备。
[0020] 进一步，所述固定床反应器可精确控溫至0.rc，能够模拟实际工况吸附剂工作环 境，作为各类气-固反应测试装置。
[0021] 进一步，本装置从配气系统到隶形态转化系统，全程通过电加热带进行气体预热 保溫。
[0022] 本发明的技术效果是毋庸置疑的，具有如下的有益效果：
[0023] 1、本发明利用实验室小型模拟烟气平台测试炭基吸附剂脱隶性能，避免了中型或 大型测试装置操作复杂、用气量大、测试时间长、成本高等缺点，具有重要的指导意义和参 考价值；
[0024] 2、此模拟测试方法和系统能真实还原实际工况吸附剂工作环境，能真实反映吸附 剂脱隶效果，可信度高，操作简单。
【附图说明】
[00巧]图1为本发明测试装置示意图。
【具体实施方式】
[00%] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题 范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知 识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。 阳〇27] 实施例1 :
[0028] 一种测试炭基吸附剂脱隶性能的方法，包括制备混合气体、吸附、后处理和检测过 程，所述方法具体包括W下步骤：
[0029] 1)将50mg粒度为2~4mm的炭基吸附剂样品装入吸附反应器中；
[0030] リ将N2、C02、N0、N02、肥1、S02、和02混合，N2混合前经过隶渗透管将隶蒸汽带入混 合气体；制得的混合气体由20卵mN〇2、300卵mN0、5~10卵m肥1、300卵mS02、6% 02、13. 5% C〇2、15 +Ing/L隶和成组成；其中N2作为平衡气体，可W保证气体总流量一定，并且通过不 断调节，保证其他气体浓度在规定范围内；当其它气体的量达到固定值时，氮气的量也随之 固定；当其它气体浓度发生变化时，氮气则会相应地做出变化；制得的混合气体尽可能真 实的模拟实际工业烟气的环境；
[0031] 3)将制得的混合气体加热至100~150°C;然后通入吸附反应器，混合气体的总流 量为IL/min，吸附反应器溫度为140°C;
[0032] 4)经步骤3)处理后的混合气体通入加热箱，对其进行加热至100°C后保溫； 阳〇3引 5)经步骤4)处理后的混合气体依次通入10%SnClz溶液和10%化0H溶液；SnC