一种活性炭吸附硫容实验装置的制作方法

本实用新型涉及实验装置技术领域，具体来说，涉及一种活性炭吸附硫容实验装置。

背景技术：

目前，现有活性炭吸附硫容实验装置为氮气和氧气储存在钢瓶中，经过减压阀及转子流量计后进入缓冲瓶，从缓冲瓶出来的氮气和氧气的混合气体通过水蒸气发生瓶，带着一定量的水蒸气进入混合瓶；二氧化硫气体经过减压阀和质量流量计准确控制后，与氮气、氧气和水蒸气在混合瓶中混合，混合气经过可控温加热炉升高到指定温度后进入反应管；其中混合瓶、水蒸气发生瓶和缓冲瓶部分浸入在可控温水浴锅中，各装置通过玻璃管或不锈钢管连接。

现有活性炭吸附硫容测定装置存在以下缺点：

1、氮气、氧气流量控制不稳定:原有装置氮气、氧气流量计选用转子流量计，在实际使用过程中转子流量计控制流量不稳定，氮气、氧气流量在设定值上下波动，进而导致二氧化硫浓度不能准确控制。

2、水蒸气加入量不准确:原有装置水蒸气加入方式为水蒸气发生瓶在57℃条件下产生部分水蒸气，氮气和氧气通过水蒸气发生瓶后将水蒸气带入混合气中。这种水蒸气加入方式不能准确控制水蒸气加入量，混合气体中水蒸气量无法控制。

3、水蒸气加入后发生冷凝:原有装置混合气从混合瓶进入反应管之间通过不锈钢管连接，在进入反应管的过程中，由于不锈钢管无保温装置，部分水蒸气发生冷凝，混合气中的水蒸气不能全部进入反应管残余反应。

4、二氧化硫浓度不能实时测量:原有装置在实验前用吸收滴定法测量、调整二氧化硫浓度，二氧化硫浓度符合要求后开始实验，实验过程中，二氧化硫浓度会随着氮气、氧气和水蒸气流量的波动随之变化，装置不能随二氧化硫浓度变化实时调节，最终导致测量结果存在偏差。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种活性炭吸附硫容实验装置，能够解决上述技术问题。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种活性炭吸附硫容实验装置，包括二氧化硫钢瓶、氮气钢瓶和氧气钢瓶，所述氮气钢瓶通过氮气质量流量计与缓冲瓶的第一进气口连通，所述氧气钢瓶通过氧气质量流量计与所述缓冲瓶的第二进气口连通，所述缓冲瓶的出气口与混合瓶的第一进气口连通，所述二氧化硫钢瓶通过二氧化硫质量流量计与所述混合瓶的第二进气口连通，所述混合瓶的出气口和蒸汽发生器的出气口均与烟气分析仪的进气口连通，所述烟气分析仪的出气口与反应管的进气口连通，所述反应管置于可控温坩埚炉内，所述反应管内放置有活性炭。

进一步地，所述蒸汽发生器的出气口处安装有湿度计。

进一步地，所述烟气分析仪与所述混合瓶和所述蒸汽发生器连通的第一管道上设有第一伴热系统。

进一步地，所述烟气分析仪与所述反应管连通的置于所述可控温坩埚炉外部的第二管道上设有第二伴热系统。

进一步地，所述反应管出气口与大气连通。

本实用新型的有益效果：通过使用质量流量计控制各气体流量使混合气各组分更加稳定；蒸汽发生器和湿度计的能够准确控制水蒸气的加入量，使得水蒸气加入更加稳定准确；烟气分析仪的使用使得确测量出各气体浓度，当二氧化硫浓度发生变化时可以实时调整，保证了实验过程的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种活性炭吸附硫容实验装置的结构示意图。

图中： 1.二氧化硫钢瓶；2.氮气钢瓶；3.氧气钢瓶；4.二氧化硫质量流量计；5.氮气质量流量计；6.氧气质量流量计；7.缓冲瓶；8.混合瓶；9.烟气分析仪；10.湿度计；11.蒸汽发生器；12.第二伴热系统；13.反应管；14.可控温坩埚炉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的一种活性炭吸附硫容实验装置，包括二氧化硫钢瓶1、氮气钢瓶2和氧气钢瓶3，所述氮气钢瓶2通过氮气质量流量计5与缓冲瓶7的第一进气口连通，所述氧气钢瓶3通过氧气质量流量计6与所述缓冲瓶7的第二进气口连通，所述缓冲瓶7的出气口与混合瓶8的第一进气口连通，所述二氧化硫钢瓶1通过二氧化硫质量流量计4与所述混合瓶8的第二进气口连通，所述混合瓶8的出气口和蒸汽发生器11的出气口均与烟气分析仪9的进气口连通，所述烟气分析仪9的出气口与反应管13的进气口连通，所述反应管13置于可控温坩埚炉14内，所述反应管13内放置有活性炭。

所述蒸汽发生器11的出气口处安装有湿度计10。

所述烟气分析仪9与所述混合瓶8和所述蒸汽发生器11连通的第一管道上设有第一伴热系统。

所述烟气分析仪9与所述反应管13连通的置于所述可控温坩埚炉14外部的第二管道上设有第二伴热系统12。

所述反应管13出气口与大气连通。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，根据本实用新型所述的一种活性炭吸附硫容实验装置，首先为混合气配气阶段，打开二氧化硫钢瓶1、氮气钢瓶2和氧气钢瓶3，调节将3个钢瓶的减压阀至0.2Mpa，通过各气体质量流量计准确控制各气体流量；氮气和氧气经过稳定控制后进入所述缓冲瓶7中，并在混合瓶8中与二氧化硫气体充分混合，进入下一阶段气体加湿单元。

气体加湿单元由所述湿度计10和蒸汽发生器11组成，蒸汽发生器产生的水蒸气经过所述湿度计10的测量并调节后与混合气混合并进入二氧化硫浓度检测阶段。

带有水蒸气的混合气通过第一伴热系统的保温后进入烟气分析仪9准确测量二氧化硫浓度，若未达到所需浓度调节各气体流量至二氧化硫浓度达到所需浓度，调节好的混合气通过第二伴热系统12进入活性炭吸附阶段。

活性炭吸附单元由所述反应管13和可控温坩埚炉14组成，其中，所述反应管13实验过程中放置于所述可控温坩埚炉14中，实验开始前将可控温坩埚炉14升温至制定温度。带有水蒸气的混合气进入活性炭吸附单元，混合气体被反应管13中的活性炭层吸附净化，被净化的混合气排放到空气中，待吸附达到指定时间后，吸附完成。

二氧化硫钢瓶1连接有一个二氧化硫质量流量计4、氮气钢瓶2连接有一个氮气质量流量计5和氧气钢瓶3连接有一个氧气质量流量计6，将原有装置的转子流量计更换为质量流量计，使用质量流量计控制流量更加准确；使用质量流量计可以准确控制氮气、氧气气体流量，避免混合气中氮气和氧气流量不稳定造成二氧化硫浓度改变，保证了实验装置的稳定性，同时提高了实验数据的准确性。

蒸汽发生器11的出气口处安装有湿度计10，经过湿度计10后与混合瓶8中的混合气体一起进入烟气分析仪9中，所述烟气分析仪9与所述混合瓶8和所述蒸汽发生器11连通的第一管道上设有第一伴热系统，所述烟气分析仪9与所述反应管13连通的置于所述可控温坩埚炉14外部的第二管道上设有第二伴热系统12。将原有装置的蒸汽发生瓶改为蒸汽发生器11，同时蒸汽发生器11后端加装湿度计10，保证水蒸气的准确加入；实验操作人员在蒸汽发生器11和湿度计10的指示下能够准确控制实验过程中水蒸气加入量，保证了实验条件的稳定性，同时，为了避免水蒸气在第二管道中出现冷凝，在混合气进入可控温坩埚炉14前端管路即第二管道上加装伴热系统12，保证混合气中水蒸气保持在一定比例，保证了实验的准确性。

将混合瓶8中的混合气与水蒸气混合后加入烟气分析仪9，能够准确检测各气体浓度；在原有活性炭吸附硫容实验装置的基础上增加烟气分析仪9，混合气体通过烟气分析仪9后可以实时、准确测量出各气体浓度，当二氧化硫浓度发生变化时可以实时调整，保证了实验过程的稳定性。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过使用质量流量计控制各气体流量使混合气各组分更加稳定；蒸汽发生器和湿度计的能够准确控制水蒸气的加入量，使得水蒸气加入更加稳定准确；烟气分析仪的使用使得确测量出各气体浓度，当二氧化硫浓度发生变化时可以实时调整，保证了实验过程的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。