[发明专利]一种惰性气体动态变温吸附实验装置

说明书

本发明公开了一种惰性气体动态变温吸附实验装置，涉及环境保护和化工技术领域，其技术方案要点是：包括载气高压气瓶、标气高压气瓶、吸附柱、恒温装置、色谱定量管、皂膜流量计、气相色谱仪、马弗炉和计算机，载气高压气瓶连接一号质量流量控制器和二号质量流量控制器，标气高压气瓶连接三号质量流量控制器和四号质量流量控制器。汇合后再依次连接吸附柱、色谱定量管和皂膜流量计。具有能够通过调节多个质量流量控制器的流量、改变气体流量配比的方式，快速改变吸附质浓度，控制精确、稳定速度快的优点，且配制的原料气浓度、流量和压力可调范围宽；使用色谱仪序列进样功能，能够自动监测末端气体中的吸附质浓度，有效节约人力资源。

技术领域

本发明涉及环境保护和化工技术领域，更具体地说，它涉及一种惰性气体动态变温吸附实验装置。

背景技术

吸附分离是利用吸附质组分与吸附剂间结合力的强弱差异实现吸附质组分的分离，即不同组分在固相与流动相的分配系数不同。物理吸附法作为气体分离的一种传统手段，因其操作简单、整体效果好、成本低而被广泛使用。动态吸附是含有吸附质的混合气体以一定的流速连续或间断流过吸附床，吸附质吸附于吸附床上，在化工领域得到广泛应用。变温吸附通常是低温吸附、高温解吸，利用不同温度下吸附质的动态吸附系数和动态解吸系数的差异实现组分的分离。

吸附床是吸附系统的核心部件，吸附材料的选择和用量是吸附床设计的首要因素。在化学工艺设计中，往往要经过小试、中试和工业化放大生产等环节，吸附材料的性能测试是小试中最重要的环节。为了保证测试结果的可靠性和复现性，往往需要专门设计一套稳定可靠的吸附实验装置。而经查阅资料发现，现有技术中已有的吸附实验装置普遍操作复杂，且控制精度不高，稳定速度慢，还需要人值守。

发明内容

本发明的目的是提供一种惰性气体动态变温吸附实验装置，通过调节多个质量流量控制器的流量、改变气体流量配比的方式，快速改变吸附质浓度，具有控制精确、稳定速度快的优点，配制的原料气浓度、流量和压力可调范围宽；使用气相色谱仪序列进样功能，能够自动监测末端气体中的吸附质浓度，有效节约人力资源。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种惰性气体动态变温吸附实验装置，包括载气高压气瓶、标气高压气瓶、吸附柱、恒温装置、色谱定量管、皂膜流量计、气相色谱仪、马弗炉和计算机，所述载气高压气瓶出口处管道连接有载气减压器，所述载气减压器分别管道连接有一号球阀和二号球阀，所述一号球阀管道连接有一号质量流量控制器，所述二号球阀管道连接有二号质量流量控制器。所述标气高压气瓶出口处管道连接有标气减压器，所述标气减压器分别管道连接有三号球阀和四号球阀，所述三号球阀管道连接有三号质量流量控制器，所述四号球阀管道连接有四号质量流量控制器。

通过采用上述技术方案，设置载气高压气瓶提供所需载气，设置标气高压气瓶提供所需含吸附质标气，载气减压器和标气减压器的作用下使得气体压力降至额定压力，设置一号质量流量控制阀、二号质量流量控制器、三号质量流量控制阀和四号质量流量控制阀用来控制气体流量始终恒定，为满足流量和吸附质浓度能在较大范围内变化，可安装多台质量流量控制器，设置一号球阀、二号球阀、三号球阀和四号球阀用于打开和关闭气体，一号质量流量控制阀、二号质量流量控制器、三号质量流量控制阀和四号质量流量控制阀与一号球阀、二号球阀、三号球阀和四号球阀配合下充分混合载气和标气，本装置通过调节多个质量流量控制器的流量、改变气体流量配比的方式，快速改变吸附质浓度，具有控制精确、稳定速度快的优点，配制的原料气浓度、流量和压力可调范围宽。

本发明进一步设置为：所述一号质量流量控制器、二号质量流量控制器、三号质量流量控制器和四号质量流量控制器所连管道汇合处连接有一号压力传感器，所述一号压力传感器分别管道连接有五号球阀和六号球阀，所述五号球阀连接吸附柱的一端，所述吸附柱另一端连接有七号球阀，所述七号球阀管道连接有一号针形阀，所述一号针形阀所连管道与六号球阀所连管道汇合处分别管道连接有二号针形阀和二号压力传感器，所述二号压力传感器连接色谱定量管，所述色谱定量管所连管道与二号针形阀所连管道汇合处连接皂膜流量计。