一種吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置，主要由高壓鼓風機、PVC主風管、三通閥、PVC旁管、泄壓閥、小流量風管、小流量主副調(diào)節(jié)閥、大流量風管、大流量主副調(diào)節(jié)閥、金屬支架、小量程轉子流量計、大量程轉子流量計、PVC上風管、玻璃吸附塔頂部筒節(jié)、中間筒節(jié)和底部筒節(jié)、金屬篩網(wǎng)、活性炭金屬支撐底座、帶開口的水泥圓基座和U形管壓差計等組成?；钚蕴看矊涌赏ㄟ^人工將不同粒度活性炭按照指定的質量分數(shù)配比進行摻混并裝填而成，吸附塔可視化強，各筒節(jié)拆裝方便，且具有兩種風管調(diào)節(jié)裝置。通過多次實驗可得到吸附塔內(nèi)活性炭顆粒的最優(yōu)配比及活性炭最佳透過性能參數(shù)。實驗裝置結構和工藝簡單，流量調(diào)節(jié)穩(wěn)定可靠。
【專利說明】
一種吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種測試活性炭透過性能的實驗裝置，具體是一種吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置，主要解決吸附塔內(nèi)由多種粒度組合而成的活性炭床層的壓降與氣流速度之間的內(nèi)在關系問題。
【背景技術】
[0002]工業(yè)上常將活性炭作為吸附劑制成吸附床層，用在工業(yè)脫硫脫硝等廢氣處理中?；钚蕴渴且环N多孔介質，堆積密度較低，比表面積大，而且在使用過程中往往是亂堆裝填，易受氣流沖擊而破碎，多種粒徑常分布在Imm?1mm范圍內(nèi)，這些特點使得活性炭的透過性能研究比較復雜。目前，活性炭的透過性能雖然可以用一些經(jīng)驗公式來估算氣體流經(jīng)活性炭床層的流體阻力，但其計算參數(shù)的選取存在較大誤差。由于工藝設備的復雜性和工藝流程的連續(xù)性，工業(yè)現(xiàn)場測試在線設備中的活性炭床層透過性能又顯得非常耗時耗力，成本較高。因此，為了得到活性炭的透過性能數(shù)據(jù)，可設計一套模擬實驗裝置，通過人工配比多粒度的活性炭床層，并模擬在線設備的運行工況進行實驗測試，可以得到吸附塔內(nèi)壓力降和氣流速度之間的關系曲線，從而推導出不同粒度活性炭配比而成的活性炭床層的粘性阻力系數(shù)和內(nèi)部阻力系數(shù)等透過性能參數(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為解決在線吸附塔內(nèi)活性炭床層透過性能研究中的理論計算誤差較大以及工業(yè)現(xiàn)場測試既費時又費力等問題，本實用新型提供了一種通過模擬在線設備的運行工況，人工配比多粒度的活性炭床層進行實驗測試的吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗
目.ο
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置采用亞克力透明有機玻璃制成一個塔筒以模擬吸附塔，塔筒采用多個帶密封圈的可拆卸式筒節(jié)通過法蘭螺栓連接而成。通過人工將不同粒度的活性炭按照指定的質量分數(shù)配比方案進行摻混，然后用摻混均勻的活性炭填裝亞克力透明有機玻璃吸附塔塔筒，形成一個多粒度組合而成的活性炭床層。通過高壓鼓風機經(jīng)PVC風管向玻璃塔筒內(nèi)吹入高速高壓的氣流，為了使從PVC上風管經(jīng)PVC彎頭進入吸附塔內(nèi)的氣流盡可能地在塔內(nèi)橫截面上均勻分布，玻璃吸附塔頂部筒節(jié)中無需填滿活性炭顆粒，留有一定高度的空白過渡區(qū)域。在玻璃吸附塔頂部筒節(jié)和玻璃吸附塔底部筒節(jié)的未裝活性炭空白區(qū)壁面上均開有測壓管接口，分別用頂部橡皮管和底部橡皮管將U形管壓差計連接起來，以測試吸附塔頂部和底部的氣流壓差值。
[0005]為了比較準確地測試各種不同流量下流經(jīng)活性炭床層的氣體壓降與氣流速度之間的關系，本實用新型設計了大、小流量兩種風管，并分別用大量程轉子流量計和小量程轉子流量計測試具體流量的大小。實驗過程中，先進行小流量下的活性炭透過性能實驗數(shù)據(jù)測試，啟動高壓鼓風機后，先打開PVC旁管上的泄壓閥，關閉大流量風管上的大流量主、副調(diào)節(jié)閥，打開小流量風管上的小流量主、副調(diào)節(jié)閥，小量程轉子流量計調(diào)零后并逐漸關小泄壓閥進行小流量測試時的各種流量設置和調(diào)節(jié)，待小量程轉子流量計讀數(shù)穩(wěn)定后，同時記錄U形管壓差計和小量程轉子流量計的讀數(shù)，多次進行小流量設置和調(diào)節(jié)，并記錄各種小流量下的壓差和流量等實驗數(shù)據(jù)。大流量下的測試實驗和小流量比較類似，只需關閉小流量風管上的小流量主、副調(diào)節(jié)閥，打開大流量風管上的大流量主、副調(diào)節(jié)閥，并啟用大量程轉子流量計進行流量測試。
[0006]本實用新型的積極效果是:(I)實驗裝置中的模擬吸附塔采用透明有機玻璃制成，可視化強，便于觀察吸附塔內(nèi)活性炭床層的氣體流動情況;(2)模擬吸附塔的各筒節(jié)采用法蘭螺栓連接，屬于可拆卸式的塔筒，活性炭的裝料和卸料非常方便，高空作業(yè)安全;(3)活性炭床層可以通過人工將不同粒度的活性炭按照指定的質量分數(shù)配比方案進行摻混并裝填而成，通過多次實驗可得到吸附塔內(nèi)活性炭顆粒的最優(yōu)配比及活性炭最佳透過性能；(4)實驗裝置具有大、小流量兩種風管調(diào)節(jié)裝置，可以提高測試精度，既簡化了工藝流程，又縮短了實驗時間。
【附圖說明】
[0007]下面結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。
[0008]圖1為本實用新型的吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置的基本結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，本實用新型的一種吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置由高壓鼓風機1、波紋管2、PVC主風管3、三通閥4、PVC旁管5、泄壓閥6、三通閥7、小流量主調(diào)節(jié)閥8、小流量風管9、PVC彎頭1、大流量主調(diào)節(jié)閥11、大流量風管12、流量計金屬支架13、小量程轉子流量計14、小流量副調(diào)節(jié)閥15、PVC彎頭16、大量程轉子流量計17、大流量副調(diào)節(jié)閥18、三通閥19、PVC上風管20、PVC彎頭21、玻璃吸附塔頂部筒節(jié)22、玻璃吸附塔第一中間筒節(jié)23、玻璃吸附塔第二中間筒節(jié)24、玻璃吸附塔第三中間筒節(jié)25、玻璃吸附塔第四中間筒節(jié)26、玻璃吸附塔底部筒節(jié)27、金屬篩網(wǎng)28、活性炭金屬支撐底座29、帶開口的水泥圓基座30、底部橡皮管31、U形管壓差計32和頂部橡皮管33組成。
[0010]參見圖1，實驗開始前，要將不同粒度的活性炭按照指定的質量分數(shù)配比方案進行摻混，混合均勻后，首先將帶密封圈的玻璃吸附塔底部筒節(jié)27放置在帶開口的水泥圓基座30上，接著將活性炭金屬支撐底座29放入其中，在活性炭金屬支撐底座29上墊上一個金屬篩網(wǎng)28，然后用摻混后的活性炭裝滿玻璃吸附塔底部筒節(jié)27，接下來用螺栓連接帶密封圈和法蘭盤的玻璃吸附塔第四中間筒節(jié)26，然后也用摻混后的活性炭裝滿玻璃吸附塔第四中間筒節(jié)26。依次類推，先后用同樣的方法安裝并用摻混好的活性炭裝填玻璃吸附塔第三中間筒節(jié)25、玻璃吸附塔第二中間筒節(jié)24、玻璃吸附塔第一中間筒節(jié)23和玻璃吸附塔頂部筒節(jié)22，每安裝一個中間筒節(jié)就馬上填滿配比好的活性炭顆粒，但為了使從PVC上風管20經(jīng)PVC彎頭21進入吸附塔內(nèi)的氣流盡可能地在塔內(nèi)橫截面上均勻分布，玻璃吸附塔頂部筒節(jié)22中無需填滿活性炭顆粒，必須留有一定高度的空白過渡區(qū)域。在玻璃吸附塔頂部筒節(jié)22和玻璃吸附塔底部筒節(jié)27的未裝活性炭空白區(qū)壁面上均開有測壓管接口，分別用頂部橡皮管33和底部橡皮管31將U形管壓差計32連接起來，以測試吸附塔頂部和底部的氣流壓差值。[0011 ]參見圖1，實驗裝置運行時，用波紋管2連接高壓鼓風機I和PVC主風管3，啟動電源后通過高壓鼓風機I的葉輪高速旋轉不斷向PVC主風管3中吹入高壓高速氣流，先打開PVC旁管5上面的泄壓閥6，關閉大流量風管12上面的大流量主調(diào)節(jié)閥11和大流量副調(diào)節(jié)閥18，打開小流量風管9上面的小流量主調(diào)節(jié)閥8和小流量副調(diào)節(jié)閥15，將小量程轉子流量計14調(diào)零后，慢慢地逐漸關小泄壓閥6進行小流量測試時的流量設置和調(diào)節(jié)，當小量程轉子流量計14的讀數(shù)穩(wěn)定時，開始同時記下U形管壓差計32和小量程轉子流量計14的讀數(shù)，多次進行小流量設置和調(diào)節(jié)，并記錄各種小流量下的壓差和流量等實驗數(shù)據(jù)。
[0012]參見圖1，各種小流量下的測試實驗結束以后，先打開PVC旁管5上面的泄壓閥6，關閉小流量風管9上面的小流量主調(diào)節(jié)閥8和小流量副調(diào)節(jié)閥15，打開大流量風管12上面的大流量主調(diào)節(jié)閥11和大流量副調(diào)節(jié)閥18，將大量程轉子流量計17調(diào)零后，進一步逐漸關小泄壓閥6進行大流量測試時的流量設置和調(diào)節(jié)，當大量程轉子流量計17的讀數(shù)穩(wěn)定時，開始同時記下U形管壓差計32和大量程轉子流量計17的讀數(shù)，多次進行大流量設置和調(diào)節(jié)，并記錄各種大流量下的壓差和流量等實驗數(shù)據(jù)。最后，通過實驗數(shù)據(jù)后處理，可以得到吸附塔內(nèi)壓力降和氣流速度之間的關系曲線，進而推導出不同粒度活性炭配比而成的活性炭床層的粘性阻力系數(shù)和內(nèi)部阻力系數(shù)等透過性能參數(shù)。
【主權項】
1.一種吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置，其特征在于:主要由高壓鼓風機、波紋管、PVC主風管、三通閥、PVC旁管、泄壓閥、小流量主調(diào)節(jié)閥、小流量風管、PVC彎頭、大流量主調(diào)節(jié)閥、大流量風管、流量計金屬支架、小量程轉子流量計、小流量副調(diào)節(jié)閥、大量程轉子流量計、大流量副調(diào)節(jié)閥、PVC上風管、玻璃吸附塔頂部筒節(jié)、玻璃吸附塔第一中間筒節(jié)、玻璃吸附塔第二中間筒節(jié)、玻璃吸附塔第三中間筒節(jié)、玻璃吸附塔第四中間筒節(jié)、玻璃吸附塔底部筒節(jié)、金屬篩網(wǎng)、活性炭金屬支撐底座、帶開口的水泥圓基座、底部橡皮管、U形管壓差計和頂部橡皮管組成;PVC主風管和高壓鼓風機用波紋管連接，三通閥連接主風管和裝有泄壓閥的PVC旁管，小量程轉子流量計和大量程轉子流量計均放置在流量計金屬支架上；小流量風管與小量程轉子流量計和三通閥連接，小流量風管的下端和上端分別裝有小流量主調(diào)節(jié)閥和小流量副調(diào)節(jié)閥，小流量風管上端經(jīng)PVC彎頭和三通閥連接PVC上風管;大流量風管與大量程轉子流量計和PVC彎頭連接，大流量風管的下端和上端分別裝有大流量主調(diào)節(jié)閥和大流量副調(diào)節(jié)閥，大流量風管上端經(jīng)三通閥連接PVC上風管;PVC上風管和玻璃吸附塔頂部筒節(jié)用PVC彎頭連接，從上至下，玻璃吸附塔頂部筒節(jié)、玻璃吸附塔第一中間筒節(jié)、玻璃吸附塔第二中間筒節(jié)、玻璃吸附塔第三中間筒節(jié)、玻璃吸附塔第四中間筒節(jié)和玻璃吸附塔底部筒節(jié)依次通過法蘭螺栓相互連接形成吸附塔塔筒，并置于帶開口的水泥圓基座上，墊有金屬篩網(wǎng)的活性炭金屬支撐底座置于帶開口的水泥圓基座中，在玻璃吸附塔頂部筒節(jié)和玻璃吸附塔底部筒節(jié)的未裝活性炭空白區(qū)壁面上均開有測壓管接口，分別用頂部橡皮管和底部橡皮管將U形管壓差計連接起來。2.根據(jù)權利要求1所述的吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置，其特征在于:吸附塔采用亞克力有機玻璃制成，塔筒呈透明狀。3.根據(jù)權利要求1所述的吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置，其特征在于:吸附塔的各筒節(jié)采用帶密封圈的法蘭螺栓連接，可通過變更筒節(jié)數(shù)量決定活性炭床層的堆積高度。4.根據(jù)權利要求1所述的吸附塔內(nèi)多粒度組合活性炭的透過性能實驗裝置，其特征在于:具有大、小流量兩種風管調(diào)節(jié)裝置，且使用兩個不同量程的玻璃轉子流量計進行流量測量。
【文檔編號】G01N15/08GK205580947SQ201620249430
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】張建平, 李亮, 龔曙光, 方官樂, 杜宜辰, 馬曾文
【申請人】湘潭大學