[发明专利]一种测试炭基吸附剂脱汞性能的方法及装置

权利要求书

1.一种测试炭基吸附剂脱汞性能的方法，其特征在于：提供一种炭基吸附剂脱汞性能测试装置，包括配气系统、汞发生装置、固定床反应器、汞形态转化系统和汞分析系统；

所述测试装置中使用的气体包括N₂、CO₂、NO、NO₂、HCl、SO₂、和O₂；

所述配气系统包括上述各种气体的发生器和配气支路；

所述汞发生装置包括汞渗透管、U 型管和恒温油浴锅；所述汞渗透管位于U 型管内，U型管位于恒温油浴锅内；

所述固定床反应器即吸附反应器；

所述汞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％ SnCl₂溶液和10％ NaOH 溶液；

所述汞分析系统包括测汞仪和普通计算机；

所述汞发生装置安装在N₂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％ SnCl₂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％ NaOH 溶液的洗气瓶Ⅱ的进气口连接；所述洗气瓶Ⅱ的出气口连通汞分析设备；

使用上述装置进行制备混合气体、吸附、后处理和检测过程，包括以下步骤：

1）将50mg粒度为2～4mm的炭基吸附剂样品装入吸附反应器中；

2）将N₂、CO₂、NO、NO₂、HCl、SO₂、和O₂混合，N₂混合前经过汞渗透管将汞气带入混合气体；制得的混合气体由20ppmNO₂、300ppmNO、5～10ppm HCl、300ppm SO₂、6％ O₂、13.5％ CO₂、15±1ng/L 汞和N₂组成，其中N₂作为平衡气体；

3）将制得的混合气体加热至100～150℃；然后通入吸附反应器，混合气体的总流量为1L/min，吸附反应器温度为140℃ ；

所述吸附反应器通过管式炉控温；

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℃后保温；

5）经步骤4）处理后的混合气体依次通入10％SnCl₂溶液和10％ NaOH溶液；

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汞吸附量；其计算公式为

A 表示炭基吸附剂对汞的吸附量，单位为μg/g；

C₀表示基准线混合气体汞浓度，单位为ng/L；

C_t表示测试过程中混合气体汞浓度，单位为ng/L；

m表示炭基吸附剂质量，单位为g；

c表示混合气体中汞浓度随时间变化的曲线。

2.根据权利要求1所述的一种测试炭基吸附剂脱汞性能的方法，其特征在于：所述固定床反应器可精确控温至0.1℃，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。

3.根据权利要求1所述的一种测试炭基吸附剂脱汞性能的方法，其特征在于：本装置从配气系统到汞形态转化系统，全程通过电加热带进行气体预热保温。