[发明专利]一种基于气流床的粉焦吸附VOCs性能评价方法及系统

说明书

本公开涉及一种基于气流床的粉焦吸附VOCs性能评价方法及系统，该系统至少包括：用于提供粉焦的给料系统；控温保温系统；位于控温保温系统内的管道式吸附反应器，所述管道式吸附反应器上设置有取样口，并与所述给料系统连接；吸附质气体产生系统，该系统包括依次连接的若干个用于盛装吸附质气体的气瓶、用于控制气瓶流量的仪器、VOCs蒸气发生装置以及相应的气路管道，所述吸附质气体产生系统与管道式吸附反应器相连；以及用于分离粉焦和吸附质气体的气固分离装置。采用该系统进行粉焦吸附试验，对所得焦样进行测试分析，根据焦样VOCs吸附量的变化计算粉焦吸附速率从而对粉焦吸附VOCs性能进行评价。

技术领域

本公开属于环保领域，具体地说，一种基于气流床的粉焦吸附VOCs性能评价方法及系统。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

VOCs(Volatile organic compounds)是一类常见的大气污染物主要来源于工厂排放的废气，主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。VOCs是PM2.5和臭氧形成的关键前体物，具生理毒性，对环境和人体健康危害巨大。因此，对于VOCs的防治十分重要。

活性焦/炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料，它具有吸附能力强、化学稳定性好、力学强度高，且可方便再生等特点，VOCs经活性炭吸附可得到较好的净化效果。工业生产及生活中应用的活性焦/炭一般为直径5～9mm的颗粒状或柱状活性焦，其制造工艺复杂、价格昂贵、机械损耗较大，限制了活性焦的推广应用。申请人在专利号为CN103224235A的“一种利用煤粉快速制备脱硫用粉末状活性焦的工艺及装置”中提出的技术可以采用电厂原位煤粉为原料，以热烟气为反应介质，在上行气流床中实现粉状活性焦的快速制备，该制备技术大大降低了活性焦的制备成本。粉状活性焦同样具有复杂的孔隙结构和较高的比表面积，可用于多种气相污染物的吸附脱除；同时由于粉焦具有较小的平均粒径，其在吸附过程中能更好地与吸附质混合接触，大大改善了传质条件，在吸附速率等性能上优于颗粒状活性焦/炭。而发明人知晓的用于评价传统颗粒状活性焦吸附性能的固定床式吸附器主要用于测试一段时间内活性焦的吸附容量，由于无法排除外扩散的影响，难以测出活性焦的吸附速率，因而不能全面地对粉状活性焦的吸附性能进行评价。因此针对颗粒状活性焦吸附性能的传统评价方法已不适用于粉状活性焦，有必要发明一种针对粉状活性焦吸附性能的评价系统。

发明内容

针对以上问题，本公开在之前研究基础上，提出一种基于管道式气流床的粉状活性焦吸附VOCs性能评价方法及系统，可用于测试不同煤种、不同粒径的粉状活性焦在不同浓度的吸附质气流夹带下的吸附速率随时间的变化。

本公开采用的技术方案如下：

首先，在本公开的一个或一些实施方式中，提供一种粉焦流态化吸附VOCs的反应系统，至少包括：

用于提供粉焦的给料系统；

控温保温系统；

位于控温保温系统内的管道式吸附反应器，所述管道式吸附反应器上设置有至少两个取样口，并与所述给料系统连接；

吸附质气体产生系统，该系统包括依次连接的若干个用于盛装吸附质气体的气瓶、用于控制气瓶流量的仪器、VOCs蒸气发生装置以及相应的气路管道，所述吸附质气体产生系统与管道式吸附反应器相连；以及

用于分离粉焦和吸附质气体的气固分离装置。

其次，在本公开的一个或一些实施方式中，提供一种粉焦吸附VOCs性能评价方法，包括以下步骤：