一种吸附剂吸附及再生性能的测试装置的制作方法

1.本实用新型属于吸附剂性能测试领域，尤其涉及一种吸附剂吸附及再生性能的测试装置。


背景技术：

2.针对不同厂家，种类，批次的吸附剂，吸附及再生性能都是不一样的，根据吸附剂相关的规范要求，每一种性能参数都有各自不同的测试方法，但是对于吸附剂在特定条件下的吸附时间，再生时间无法做相应的预测及数据参考。现有公开了一种吸附剂性能测试装置(专利申请号为：cn201810826379.x)，其包括配气系统，用于配置一定浓度和湿度的有机废气，吸附脱附系统，与所述配气系统相连接，用于对从配气系统排出的有机废气进行吸附或脱附，vocs浓度检测装置和plc控制系统，所述plc控制系统分别与吸附脱附系统以及vocs浓度检测装置相连接。
3.该方案通过气相色谱仪并采用gc+fid分析方法检测气体中的废气浓度，是对吸附废气的吸附剂进行性能测试，其是通过气体浓度值和气体组分定量、定性分析来判断吸附剂的性能，并不是通过计算吸附时间或是再生时间来作为判断吸附剂性能的数据参考。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种吸附剂吸附及再生性能的测试装置，旨在解决上述中对于吸附剂在特定条件下的吸附时间，再生时间无法做相应的预测及数据参考的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.包括第一流量计、第一止回阀、第二止回阀、再生气源产生装置、吸附参数监控装置、气源条件整定装置、负压气源产生装置、第一尾气处理装置、第二尾气处理装置和正压气源产生装置；
7.气源条件整定装置一端分别与正压气源产生装置和负压气源产生装置连通，其另一端依次通过第一流量计、第一止回阀与吸附参数监控装置一端连通，吸附参数监控装置一端还与再生气源产生装置连通，吸附参数监控装置另一端通过第二止回阀分别与第一尾气处理装置和第二尾气处理装置连通。
8.作为优选，正压气源产生装置包括第三止回阀、储气罐、第一气动球阀、手动闸阀和第四止回阀，储气罐一端通过手动闸阀连通有三通接口，三通接口分别通过第三止回阀和第四止回阀连通有定频空压机和变频空压机，储气罐另一端通过第一气动球阀与气源条件整定装置连通。
9.作为优选，储气罐还连接有第一压力传感器。
10.作为优选，气源条件整定装置包括压力调节阀、第一过滤器、第一气动调节球阀、第二过滤器和预冷机，第一气动调节球阀与预冷机两端并联后其中一端通过第一过滤器、压力调节阀与正压气源产生装置连通，其中另一端通过第二过滤器与第一流量计连通。
11.作为优选，负压气源产生装置包括第二气动球阀和第一吸气过滤器，第一吸气过
滤器通过第二气动球阀与第一过滤器连通。
12.作为优选，再生气源产生装置包括第一鼓风机、第二气动调节球阀、第二流量计、加热器、第三气动调节球阀和第五止回阀，加热器与第三气动调节球阀两端并联，其中一端依次通过第二流量计、第二气动调节球阀连通有第一消音器并且依次通过第二流量计、第一鼓风机连通有第二吸气过滤器，其中另一端通过第五止回阀与吸附参数监控装置连通。
13.作为优选，吸附参数监控装置包括第二压力传感器、第一温度传感器、吸附装置、露点传感器和第二温度传感器，再生气源产生装置依次通过第二压力传感器、第一温度传感器、吸附装置、露点传感器、第二温度传感器和第二止回阀与第二尾气处理装置连通。
14.作为优选，吸附装置包括填料口、空气进口、卸料口和空气出口。
15.作为优选，第一尾气处理装置与负压气源产生装置相对设置，用于对负压气源产生装置吸入的气体进行处理后排放，第一尾气处理装置包括第二鼓风机、第四气动调节球阀和第三气动球阀，第三气动球阀一端与第二止回阀连通，其另一端分别与第二鼓风机和第四气动调节球阀连通，第二鼓风机还连通有第二消音器，第四气动调节球阀两端并联有真空安全阀并且还连通有第三消音器。
16.作为优选，第二尾气处理装置与正压气源产生装置相对设置，用于对正压气源产生装置产生的气体进行处理后排放，第二尾气处理装置包括第四消音器和第五气动调节球阀。
17.本实用新型具有以下有益效果：
18.(1)采用正压式吸附、负压式吸附和加热再生脱附三种方式对吸附剂的性能进行测试，设备各系统集成化，设备安装连接简单；
19.(2)通过上述三种方式针对实际吸附时间及再生时间进行模拟测试，有实际使用指导意义；
20.(3)自动化控制测试过程，大大减少人工手动操作的时间。
附图说明
21.图1为本实用新型中一种吸附剂吸附及再生性能的测试装置的结构示意图
22.图2为本实用新型中正压气源产生装置的结构示意图
23.图3为本实用新型中气源条件整定装置的结构示意图
24.图4为本实用新型中第一尾气处理装置的结构示意图
25.图5为本实用新型中一种吸附装置的结构示意图
26.图6为本实用新型中另一种吸附装置的结构示意图
27.其中，1-再生气源产生装置，11-第二吸气过滤器，12-第一鼓风机，13-第一消音器，14-第二气动调节球阀，15-第二流量计，16-加热器，17-第三气动调节球阀，18-第五止回阀，2-吸附参数监控装置，21-第二压力传感器，22-第一温度传感器，23-吸附装置，231-填料口，232-空气进口，233-卸料口，234-空气出口，24-露点传感器，25-第二温度传感器，3-气源条件整定装置，31-压力调节阀，32-第一过滤器，33-第一气动调节球阀，34-第二过滤器，35-预冷机，4-负压气源产生装置，41-第二气动球阀，42-第一吸气过滤器，5-第一尾气处理装置，51-第二消音器，52-第二鼓风机，53-第三消音器，54-第四气动调节球阀，55-第三气动球阀，6-第二尾气处理装置，61-第四消音器，62-第五气动调节球阀，7-正压气源
产生装置，71-定频空压机，72-第三止回阀，73-储气罐，74-第一气动球阀，75-手动闸阀，76-第四止回阀，77-变频空压机，81-第一流量计，82-第一止回阀，83-第二止回阀，84-第一压力传感器，85-真空安全阀。
具体实施方式
28.实施例1
29.一种吸附剂吸附及再生性能的测试装置，包括第一流量计81、第一止回阀82、第二止回阀83、再生气源产生装置1、吸附参数监控装置2、气源条件整定装置3、负压气源产生装置4、第一尾气处理装置5、第二尾气处理装置6和正压气源产生装置7；
30.气源条件整定装置3一端分别与正压气源产生装置7和负压气源产生装置4连通，其另一端依次通过第一流量计81、第一止回阀82与吸附参数监控装置2一端连通，吸附参数监控装置2一端还与再生气源产生装置1连通，吸附参数监控装置2另一端通过第二止回阀83分别与第一尾气处理装置5和第二尾气处理装置6连通。
31.本装置对吸附剂性能的测试分为三种方式，分别为：
32.正压吸附性能测试：由正压气源产生装置7、气源条件整定装置3、第一流量计81、第一止回阀82、吸附参数监控装置2、第二止回阀83和第二尾气处理装置6组成；
33.负压吸附性能测试：由负压气源产生装置4、气源条件整定装置3、第一流量计81、第一止回阀82、吸附参数监控装置2、第二止回阀83和第一尾气处理装置5组成；
34.加热再生性能测试：由再生气源产生装置1、吸附参数监控装置2、第二止回阀83和第二尾气处理装置6组成。
35.采用正压式吸附、负压式吸附和加热再生脱附三种方式对吸附剂的性能进行测试，设备各系统集成化，设备安装连接简单；
36.正压吸附和负压吸附是根据实际吸附过程中压力参数的不同而定的，部分吸附剂在负压状态下使用，测试时需要采用负压吸附，有的吸附剂需要在正压状态下使用，则对其性能测试应该在正压状态下进行吸附测试，如果说这个吸附剂既使用在负压状态，又使用在正压状态，那就是2个状态都需要进行测试，本装置充分考虑吸附剂的使用状态，具有更全面的测试功能，提高本装置的适用范围。
37.实施例2
38.如图2所示，正压气源产生装置7包括第三止回阀72、储气罐73、第一气动球阀74、手动闸阀75和第四止回阀76，储气罐73一端通过手动闸阀75连通有三通接口，三通接口分别通过第三止回阀72和第四止回阀76连通有定频空压机71和变频空压机77，储气罐73另一端通过第一气动球阀74与气源条件整定装置3连通；
39.储气罐73还连接有第一压力传感器84。
40.如图3所示，气源条件整定装置3包括压力调节阀31、第一过滤器32、第一气动调节球阀33、第二过滤器34和预冷机35，第一气动调节球阀33与预冷机35两端并联后其中一端通过第一过滤器32、压力调节阀31与正压气源产生装置7连通，其中另一端通过第二过滤器34与第一流量计81连通。
41.如图1所示，吸附参数监控装置2包括第二压力传感器21、第一温度传感器22、吸附装置23、露点传感器24和第二温度传感器25，再生气源产生装置1依次通过第二压力传感器
21、第一温度传感器22、吸附装置23、露点传感器24、第二温度传感器25和第二止回阀83与第二尾气处理装置6连通。
42.第二尾气处理装置6包括第四消音器61和第五气动调节球阀62。
43.正压吸附测试的流程为：首先准备好完全再生的吸附剂放置在吸附装置23中，然后根据设定的流量值和压力值，自动打开定频空压机71/变频空压机77，产生的压缩空气通过第三止回阀72/第四止回阀76，手动闸阀75进入储气罐73，再通过第一气动球阀74后，经过压力调节阀31维持恒定至需要的压力后经过第一过滤器32除去液态水，再分流通过第一气动调节球阀33和经过预冷机35冷却后的气体汇总达到需要的饱和露点温度(通过调节第一气动调节球阀33调节气体分配比例)，再通过第二过滤器34除去液态水后进入第一流量计81通过第一止回阀82进入吸附装置23，吸附剂对压缩空气进行吸附后，再通过第二止回阀83，第五气动调节球阀62后进入第四消音器61排入大气，吸附过程中第一压力传感器84，第一流量计81，第二压力传感器21，第一温度传感器22，露点传感器24和第二温度传感器25记录相关数据并生成曲线分析。
44.在设定的流量和压力下，持续吸附，直到压力露点升高到指定设定值时结束，提交固定流量，压力，温度下压力露点随时间的变化曲线，以此判断该吸附剂在正压状态下的吸附性能。
45.实施例3
46.如图1所示，负压气源产生装置4包括第二气动球阀41和第一吸气过滤器42，第一吸气过滤器42通过第二气动球阀41与第一过滤器32连通。
47.如图3所示，气源条件整定装置3包括压力调节阀31、第一过滤器32、第一气动调节球阀33、第二过滤器34和预冷机35，第一气动调节球阀33与预冷机35两端并联后其中一端通过第一过滤器32、压力调节阀31与正压气源产生装置7连通，其中另一端通过第二过滤器34与第一流量计81连通。
48.如图1所示，吸附参数监控装置2包括第二压力传感器21、第一温度传感器22、吸附装置23、露点传感器24和第二温度传感器25，再生气源产生装置1依次通过第二压力传感器21、第一温度传感器22、吸附装置23、露点传感器24、第二温度传感器25和第二止回阀83与第二尾气处理装置6连通。
49.如图4所示，第一尾气处理装置5包括第二鼓风机52、第四气动调节球阀54和第三气动球阀55，第三气动球阀55一端与第二止回阀83连通，其另一端分别与第二鼓风机52和第四气动调节球阀54连通，第二鼓风机52还连通有第二消音器51，第四气动调节球阀54两端并联有真空安全阀85并且还连通有第三消音器53。
50.负压吸附测试的流程为：首先准备好完全再生的吸附剂放置在吸附装置23中，然后根据设定的流量值和压力值，打开第二鼓风机52(根据流量调节第四气动调节球阀54阀门，保证通过吸附装置23的空气流量准确，真空安全阀85为防止第二鼓风机52真空烧毁的安全保护装置)，吸入的空气从第一吸气过滤器42进入，经过第二气动球阀41后经过第一过滤器32除去液态水，再分流通过第一气动调节球阀33和经过预冷机35冷却后的气体汇总达到需要的饱和露点温度(通过调节第一气动调节球阀33调节气体分配比例)，再通过第二过滤器34除去液态水后进入第一流量计81通过第一止回阀82进入吸附装置23，吸附剂对压缩空气进行吸附后，再通过第二止回阀83，第三气动球阀55后被第二鼓风机52吸入通过第二
消音器51排入大气，吸附过程中第一流量计81，第二压力传感器21，第一温度传感器22，露点传感器24和第二温度传感器25记录相关数据并生成曲线分析。
51.在设定的流量和压力下，持续吸附，直到压力露点升高到指定设定值时结束，提交固定流量，压力，温度下压力露点随时间的变化曲线，以此判断该吸附剂在负压状态下的吸附性能。
52.实施例4
53.如图1所示，再生气源产生装置1包括第一鼓风机12、第二气动调节球阀14、第二流量计15、加热器16、第三气动调节球阀17和第五止回阀18，加热器16与第三气动调节球阀17两端并联，其中一端依次通过第二流量计15、第二气动调节球阀14连通有第一消音器13并且依次通过第二流量计15、第一鼓风机12连通有第二吸气过滤器11，其中另一端通过第五止回阀18与吸附参数监控装置2连通。
54.吸附参数监控装置2包括第二压力传感器21、第一温度传感器22、吸附装置23、露点传感器24和第二温度传感器25，再生气源产生装置1依次通过第二压力传感器21、第一温度传感器22、吸附装置23、露点传感器24、第二温度传感器25和第二止回阀83与第二尾气处理装置6连通。
55.第二尾气处理装置6包括第四消音器61和第五气动调节球阀62。
56.加热再生测试的流程为：首先在吸附装置23中防止完全失去吸附能力的吸附剂，然后根据设定的温度和再生流量，在安全的前提下打开、第一鼓风机12，空气从第二吸气过滤器11被第一鼓风机12吸入(根据流量调节第二气动调节球阀14，将超出所需流量的空气从第一消音器13排至大气)，经过第二流量计15后分别进入加热器16和第三气动调节球阀17(控制加热器16设定加热温度，控制第三气动调节球阀17在加热器启停过于频繁的情况下分流汇总达到调节加热温度的目的)后汇总通过第五止回阀18进入吸附装置23，对吸附剂进行加热再生后通过第二止回阀83，第五气动调节球阀62后进入第四消音器61排入大气中，再生过程中第二流量计15，第二压力传感器21，第一温度传感器22，露点传感器24和第二温度传感器25记录相关数据并生成曲线分析。加热阶段的结束是以第二温度传感器25温度升高至加热结束温度设定值为准的。(再生时间随温度或随流量的曲线需要采集多个再生周期，控制系统可以根据设定值，自动进行切换，设备参数记录，最终曲线绘制等操作)直观表明吸附剂的再生情况。
57.吸附剂再生时会不断吸收热量，未完全再生时出口温度一般在某一个值无法上升，因此再生排气温度达到设定的较高的值时，即表示吸附剂已经达到我们要求的再生比例(近似认为是完全再生)，针对不同的吸附剂设定值会存在不同。
58.本方案中的吸附剂是针对水分吸附，因此采用的是露点传感器进行空气中水分含量的分析；本测试装置还一个是针对再生时间的测试，根据多次吸附及多次再生，每次记录相关状态，再生时间等来最终生成再生时间随再生流量，再生温度等的曲线，直观表明吸附剂的再生情况。整体是以时间等参数进行吸附剂的吸附性能以及再生性能的分析判定的，更加具有实际参考意义。
59.针对吸附剂实际使用过程中的吸附时间及再生时间进行测试并得出相关曲线，给吸附剂的使用及维护保养提供了有效的分析参考数据。
60.实施例5
61.如图5和图6所示，吸附装置23包括填料口231、空气进口232、卸料口233和空气出口234。本装置能根据吸附剂的实际使用工况更换对应的吸附腔体，在本方案中示例性的公开两种结构，其余结构不再全部列出。
62.以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。