一种吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置，主要由高压鼓风机、PVC主风管、三通阀、PVC旁管、泄压阀、小流量风管、小流量主副调节阀、大流量风管、大流量主副调节阀、金属支架、小量程转子流量计、大量程转子流量计、PVC上风管、玻璃吸附塔顶部筒节、中间筒节和底部筒节、金属筛网、活性炭金属支撑底座、带开口的水泥圆基座和U形管压差计等组成。活性炭床层可通过人工将不同粒度活性炭按照指定的质量分数配比进行掺混并装填而成，吸附塔可视化强，各筒节拆装方便，且具有两种风管调节装置。通过多次实验可得到吸附塔内活性炭颗粒的最优配比及活性炭最佳透过性能参数。实验装置结构和工艺简单，流量调节稳定可靠。
【专利说明】
一种吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种测试活性炭透过性能的实验装置，具体是一种吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置，主要解决吸附塔内由多种粒度组合而成的活性炭床层的压降与气流速度之间的内在关系问题。
【背景技术】
[0002]工业上常将活性炭作为吸附剂制成吸附床层，用在工业脱硫脱硝等废气处理中。活性炭是一种多孔介质，堆积密度较低，比表面积大，而且在使用过程中往往是乱堆装填，易受气流冲击而破碎，多种粒径常分布在Imm?1mm范围内，这些特点使得活性炭的透过性能研究比较复杂。目前，活性炭的透过性能虽然可以用一些经验公式来估算气体流经活性炭床层的流体阻力，但其计算参数的选取存在较大误差。由于工艺设备的复杂性和工艺流程的连续性，工业现场测试在线设备中的活性炭床层透过性能又显得非常耗时耗力，成本较高。因此，为了得到活性炭的透过性能数据，可设计一套模拟实验装置，通过人工配比多粒度的活性炭床层，并模拟在线设备的运行工况进行实验测试，可以得到吸附塔内压力降和气流速度之间的关系曲线，从而推导出不同粒度活性炭配比而成的活性炭床层的粘性阻力系数和内部阻力系数等透过性能参数。
【实用新型内容】
[0003]为解决在线吸附塔内活性炭床层透过性能研究中的理论计算误差较大以及工业现场测试既费时又费力等问题，本实用新型提供了一种通过模拟在线设备的运行工况，人工配比多粒度的活性炭床层进行实验测试的吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验
目.ο
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:多粒度组合活性炭的透过性能实验装置采用亚克力透明有机玻璃制成一个塔筒以模拟吸附塔，塔筒采用多个带密封圈的可拆卸式筒节通过法兰螺栓连接而成。通过人工将不同粒度的活性炭按照指定的质量分数配比方案进行掺混，然后用掺混均匀的活性炭填装亚克力透明有机玻璃吸附塔塔筒，形成一个多粒度组合而成的活性炭床层。通过高压鼓风机经PVC风管向玻璃塔筒内吹入高速高压的气流，为了使从PVC上风管经PVC弯头进入吸附塔内的气流尽可能地在塔内横截面上均匀分布，玻璃吸附塔顶部筒节中无需填满活性炭颗粒，留有一定高度的空白过渡区域。在玻璃吸附塔顶部筒节和玻璃吸附塔底部筒节的未装活性炭空白区壁面上均开有测压管接口，分别用顶部橡皮管和底部橡皮管将U形管压差计连接起来，以测试吸附塔顶部和底部的气流压差值。
[0005]为了比较准确地测试各种不同流量下流经活性炭床层的气体压降与气流速度之间的关系，本实用新型设计了大、小流量两种风管，并分别用大量程转子流量计和小量程转子流量计测试具体流量的大小。实验过程中，先进行小流量下的活性炭透过性能实验数据测试，启动高压鼓风机后，先打开PVC旁管上的泄压阀，关闭大流量风管上的大流量主、副调节阀，打开小流量风管上的小流量主、副调节阀，小量程转子流量计调零后并逐渐关小泄压阀进行小流量测试时的各种流量设置和调节，待小量程转子流量计读数稳定后，同时记录U形管压差计和小量程转子流量计的读数，多次进行小流量设置和调节，并记录各种小流量下的压差和流量等实验数据。大流量下的测试实验和小流量比较类似，只需关闭小流量风管上的小流量主、副调节阀，打开大流量风管上的大流量主、副调节阀，并启用大量程转子流量计进行流量测试。
[0006]本实用新型的积极效果是:(I)实验装置中的模拟吸附塔采用透明有机玻璃制成，可视化强，便于观察吸附塔内活性炭床层的气体流动情况;(2)模拟吸附塔的各筒节采用法兰螺栓连接，属于可拆卸式的塔筒，活性炭的装料和卸料非常方便，高空作业安全;(3)活性炭床层可以通过人工将不同粒度的活性炭按照指定的质量分数配比方案进行掺混并装填而成，通过多次实验可得到吸附塔内活性炭颗粒的最优配比及活性炭最佳透过性能；(4)实验装置具有大、小流量两种风管调节装置，可以提高测试精度，既简化了工艺流程，又缩短了实验时间。
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。
[0008]图1为本实用新型的吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置的基本结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，本实用新型的一种吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置由高压鼓风机1、波纹管2、PVC主风管3、三通阀4、PVC旁管5、泄压阀6、三通阀7、小流量主调节阀8、小流量风管9、PVC弯头1、大流量主调节阀11、大流量风管12、流量计金属支架13、小量程转子流量计14、小流量副调节阀15、PVC弯头16、大量程转子流量计17、大流量副调节阀18、三通阀19、PVC上风管20、PVC弯头21、玻璃吸附塔顶部筒节22、玻璃吸附塔第一中间筒节23、玻璃吸附塔第二中间筒节24、玻璃吸附塔第三中间筒节25、玻璃吸附塔第四中间筒节26、玻璃吸附塔底部筒节27、金属筛网28、活性炭金属支撑底座29、带开口的水泥圆基座30、底部橡皮管31、U形管压差计32和顶部橡皮管33组成。
[0010]参见图1，实验开始前，要将不同粒度的活性炭按照指定的质量分数配比方案进行掺混，混合均匀后，首先将带密封圈的玻璃吸附塔底部筒节27放置在带开口的水泥圆基座30上，接着将活性炭金属支撑底座29放入其中，在活性炭金属支撑底座29上垫上一个金属筛网28，然后用掺混后的活性炭装满玻璃吸附塔底部筒节27，接下来用螺栓连接带密封圈和法兰盘的玻璃吸附塔第四中间筒节26，然后也用掺混后的活性炭装满玻璃吸附塔第四中间筒节26。依次类推，先后用同样的方法安装并用掺混好的活性炭装填玻璃吸附塔第三中间筒节25、玻璃吸附塔第二中间筒节24、玻璃吸附塔第一中间筒节23和玻璃吸附塔顶部筒节22，每安装一个中间筒节就马上填满配比好的活性炭颗粒，但为了使从PVC上风管20经PVC弯头21进入吸附塔内的气流尽可能地在塔内横截面上均匀分布，玻璃吸附塔顶部筒节22中无需填满活性炭颗粒，必须留有一定高度的空白过渡区域。在玻璃吸附塔顶部筒节22和玻璃吸附塔底部筒节27的未装活性炭空白区壁面上均开有测压管接口，分别用顶部橡皮管33和底部橡皮管31将U形管压差计32连接起来，以测试吸附塔顶部和底部的气流压差值。[0011 ]参见图1，实验装置运行时，用波纹管2连接高压鼓风机I和PVC主风管3，启动电源后通过高压鼓风机I的叶轮高速旋转不断向PVC主风管3中吹入高压高速气流，先打开PVC旁管5上面的泄压阀6，关闭大流量风管12上面的大流量主调节阀11和大流量副调节阀18，打开小流量风管9上面的小流量主调节阀8和小流量副调节阀15，将小量程转子流量计14调零后，慢慢地逐渐关小泄压阀6进行小流量测试时的流量设置和调节，当小量程转子流量计14的读数稳定时，开始同时记下U形管压差计32和小量程转子流量计14的读数，多次进行小流量设置和调节，并记录各种小流量下的压差和流量等实验数据。
[0012]参见图1，各种小流量下的测试实验结束以后，先打开PVC旁管5上面的泄压阀6，关闭小流量风管9上面的小流量主调节阀8和小流量副调节阀15，打开大流量风管12上面的大流量主调节阀11和大流量副调节阀18，将大量程转子流量计17调零后，进一步逐渐关小泄压阀6进行大流量测试时的流量设置和调节，当大量程转子流量计17的读数稳定时，开始同时记下U形管压差计32和大量程转子流量计17的读数，多次进行大流量设置和调节，并记录各种大流量下的压差和流量等实验数据。最后，通过实验数据后处理，可以得到吸附塔内压力降和气流速度之间的关系曲线，进而推导出不同粒度活性炭配比而成的活性炭床层的粘性阻力系数和内部阻力系数等透过性能参数。
【主权项】
1.一种吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置，其特征在于:主要由高压鼓风机、波纹管、PVC主风管、三通阀、PVC旁管、泄压阀、小流量主调节阀、小流量风管、PVC弯头、大流量主调节阀、大流量风管、流量计金属支架、小量程转子流量计、小流量副调节阀、大量程转子流量计、大流量副调节阀、PVC上风管、玻璃吸附塔顶部筒节、玻璃吸附塔第一中间筒节、玻璃吸附塔第二中间筒节、玻璃吸附塔第三中间筒节、玻璃吸附塔第四中间筒节、玻璃吸附塔底部筒节、金属筛网、活性炭金属支撑底座、带开口的水泥圆基座、底部橡皮管、U形管压差计和顶部橡皮管组成;PVC主风管和高压鼓风机用波纹管连接，三通阀连接主风管和装有泄压阀的PVC旁管，小量程转子流量计和大量程转子流量计均放置在流量计金属支架上；小流量风管与小量程转子流量计和三通阀连接，小流量风管的下端和上端分别装有小流量主调节阀和小流量副调节阀，小流量风管上端经PVC弯头和三通阀连接PVC上风管;大流量风管与大量程转子流量计和PVC弯头连接，大流量风管的下端和上端分别装有大流量主调节阀和大流量副调节阀，大流量风管上端经三通阀连接PVC上风管;PVC上风管和玻璃吸附塔顶部筒节用PVC弯头连接，从上至下，玻璃吸附塔顶部筒节、玻璃吸附塔第一中间筒节、玻璃吸附塔第二中间筒节、玻璃吸附塔第三中间筒节、玻璃吸附塔第四中间筒节和玻璃吸附塔底部筒节依次通过法兰螺栓相互连接形成吸附塔塔筒，并置于带开口的水泥圆基座上，垫有金属筛网的活性炭金属支撑底座置于带开口的水泥圆基座中，在玻璃吸附塔顶部筒节和玻璃吸附塔底部筒节的未装活性炭空白区壁面上均开有测压管接口，分别用顶部橡皮管和底部橡皮管将U形管压差计连接起来。2.根据权利要求1所述的吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置，其特征在于:吸附塔采用亚克力有机玻璃制成，塔筒呈透明状。3.根据权利要求1所述的吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置，其特征在于:吸附塔的各筒节采用带密封圈的法兰螺栓连接，可通过变更筒节数量决定活性炭床层的堆积高度。4.根据权利要求1所述的吸附塔内多粒度组合活性炭的透过性能实验装置，其特征在于:具有大、小流量两种风管调节装置，且使用两个不同量程的玻璃转子流量计进行流量测量。
【文档编号】G01N15/08GK205580947SQ201620249430
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】张建平, 李亮, 龚曙光, 方官乐, 杜宜辰, 马曾文
【申请人】湘潭大学