一种快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置，包括反应器、与所述反应器连通的吹扫机构、原料气供应机构、抽真空机构、检测机构和放空机构；吹扫机构包括吹扫气气源、吹扫气管路及第一截止阀；原料气供应机构包括原料气气源、原料气管路及第二截止阀；抽真空机构包括真空泵、抽真空管路、脱附管路、第三截止阀、及第四截止阀；检测机构是由质谱仪和检测管路；放空机构是由连接在反应器出气口的放空管和第五截止阀。本实用新型专利技术利用真空泵使反应器中的吸附剂保持负压状态，使其可以快速完成吸附和脱附，并用质谱仪自动检测动态吸附性能的评价装置，具有结构简单、操作方便且耗时短等优点。便且耗时短等优点。便且耗时短等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置


[0001]本技术属于化工装置
，涉及一种吸附剂评价装置，特别是涉及一种快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置。

技术介绍

[0002]焦炉煤气的开发和利用具有节能和环保双重意义,焦炉煤气甲烷化是焦炉煤气综合利用的重要方式，其利用难点是甲烷化产品中甲烷和氮气的经济高效分离。目前分离甲烷和氮气应用最为广泛的工艺是变压吸附，吸附剂的筛选是变压吸附工艺的核心，但目前甲烷脱氮提纯吸附剂的性能评价过程操作复杂、耗时长的问题。为了研发出性能高效的吸附剂，实验室通常要消耗大量的时间和精力评价筛选吸附剂。因此，如何快速便捷筛选出经济性好、性能高的吸附剂具有重要意义。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中甲烷脱氮提纯吸附剂的性能评价过程操作复杂、耗时长的问题，本技术公开了一种快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置，利用真空泵使反应器中的吸附剂保持负压状态，使其可以快速完成吸附和脱附，并用质谱仪自动检测动态吸附性能的评价装置，具有结构简单、操作方便且耗时短等优点。
[0004]本技术是通过如下技术方案实现的：
[0005]本技术公开了一种快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置，包括：用于放置吸附剂的反应器、与所述反应器连通的吹扫机构、原料气供应机构、抽真空机构、检测机构和放空机构；所述吹扫机构包括吹扫气气源、连接在吹扫气气源和反应器进气口的吹扫气管路、以及设置在吹扫气管路上的第一截止阀；所述原料气供应机构包括原料气气源、连接在原料气气源和反应器进气口的原料气管路、以及设置在原料气管路上的第二截止阀；所述抽真空机构包括真空泵、连接在真空泵和反应器出气口的抽真空管路、连接在真空泵和反应器进气口的脱附管路、设置在抽真空管路上的第三截止阀、及设置在脱附管路上的第四截止阀；所述检测机构是由质谱仪、连接在质谱仪和反应器出气口的检测管路；所述放空机构是由连接在反应器出气口的放空管和设置在放空管上的第五截止阀。
[0006]进一步地，为了更好地调节原料气和吹扫气的流量，在所述吹扫气管路上还设有用于调节吹扫气流量的第一质量流量计，在所述原料气管路上还设有用于调节原料气流量的第二质量流量计。较佳地，所述检测管路上设有第六截止阀。
[0007]作为一种优选实施方式，所述吹扫气气源为装有惰性气体的吹扫气瓶，较佳地，所述吹扫气气源为氦气瓶。
[0008]作为一种优选实施，所述原料气气源为装有原料气的原料气瓶，优选地，所述原料气气源为甲烷氮气原料气瓶。
[0009]本技术利用真空泵使反应器中的吸附剂保持负压状态，使其可以快速完成吸附和脱附，并用质谱仪自动检测动态吸附性能的评价装置。
[0010]第一步先将需要测试的吸附剂装入反应器中，然后进行吹扫置换，吹扫气气源经过第一截止阀，进入反应器中置换出吸附剂中的空气，经过第五截止阀放空，通过一段时间将系统中的空气吹扫置换为吹扫气，之后关闭第一截止阀和第五截止阀；
[0011]第二步实验测试，将配好原料气气源经过第二截止阀进入反应器，同时打开真空泵，打开第三截止阀使反应器中呈负压状态，当原料气进入反应器中时会快速被吸附剂吸附，打开第六截止阀，由质谱仪自动实时检测出吸附曲线，如此可根据动态吸附曲线评价吸附剂的性能；
[0012]第三步吸附剂脱附，真空泵保持打开状态，同时关闭甲烷氮气原料气瓶、第二截止阀和第三截止阀，打开第四截止阀，使反应器中的吸附剂进行脱附，一定时间后确保吸附剂脱附干净，如此可快速重复进行第一、二、三步进行多次评价，其中可通过调节流量评价不同流量对吸附剂性能的影响。
[0013]本技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0014]本技术利用真空泵使反应器中的吸附剂保持负压状态进行快速吸脱附，能够快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能；此外，本技术的出气口直接与质谱仪相连，能够实现实时自动检测动态吸附性能。本实用新有效解决决了传统甲烷脱氮提纯吸附剂性评价过程中操作复杂、耗时长的问题，对焦炉煤气、煤层气的综合开发和利用具有重要意义。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本技术实施例的结构示意图。
[0017]图中：1、氦气瓶，2、甲烷氮气原料气瓶，3、第二截止阀，4、第一截止阀，5、第一质量流量计，6、第二质量流量计，7、反应器，8、第四截止阀，9、第六截止阀，10、真空泵，11、第三截止阀，12、质谱仪，13、第五截止阀。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
实施例
[0019]如图1所示的快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置，包括：用于放置吸附剂的反应器7、与所述反应器7连通的吹扫机构、原料气供应机构、抽真空机构、检测机构和放空机构；所述吹扫机构包括氦气瓶1、连接在氦气瓶1和反应器7进气口的吹扫气管路、以及设置在吹扫气管路上的第一截止阀4；所述原料气供应机构包括甲烷氮气原料气瓶2、连接在甲烷氮气原料气瓶2和反应器7进气口的原料气管路、以及设置在原料气管路上的第二截止
阀3；所述抽真空机构包括真空泵10、连接在真空泵10和反应器7出气口的抽真空管路、连接在真空泵10和反应器7进气口的脱附管路、设置在抽真空管路上的第三截止阀11、及设置在脱附管路上的第四截止阀8；所述检测机构是由质谱仪12、连接在质谱仪12和反应器7出气口的检测管路；所述放空机构是由连接在反应器7出气口的放空管和设置在放空管上的第五截止阀13。
[0020]进一步地，为了更好地调节原料气和吹扫气的流量，在所述吹扫气管路上还设有用于调节吹扫气流量的第一质量流量计5，在所述原料气管路上还设有用于调节原料气流量的第二质量流量计6。较佳地，所述检测管路上设有第六截止阀9。
[0021]本技术利用真空泵10使反应器7中的吸附剂保持负压状态，使其可以快速完成吸附和脱附，并用质谱仪12自动检测动态吸附性能的评价装置。
[0022]第一步先将需要测试的吸附剂装入反应器7中，然后进行吹扫气置换，吹扫气氦气由氦气瓶1中吹出经过第一截止阀4，由第一质量流量计5控制吹扫气流速，进入反应器7中置换出吸附剂中的空气，经过第五截止阀13放空，通过一段时间将系统中的空气吹扫置换为氦气，之后关闭第一截止阀4和第五截止阀13；
[0023]第二步实验测试，将配好的原料气由甲烷氮气原料气瓶2经过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置，其特征在于包括：用于放置吸附剂的反应器、与所述反应器连通的吹扫机构、原料气供应机构、抽真空机构、检测机构和放空机构；所述吹扫机构包括吹扫气气源、连接在吹扫气气源和反应器进气口的吹扫气管路、以及设置在吹扫气管路上的第一截止阀；所述原料气供应机构包括原料气气源、连接在原料气气源和反应器进气口的原料气管路、以及设置在原料气管路上的第二截止阀；所述抽真空机构包括真空泵、连接在真空泵和反应器出气口的抽真空管路、连接在真空泵和反应器进气口的脱附管路、设置在抽真空管路上的第三截止阀、及设置在脱附管路上的第四截止阀；所述检测机构是由质谱仪、连接在质谱仪和反应器出气口的检测管路；所述放空机构是由连接在反应器出气口的放空管和设置在放空管上的第五截止阀。2.如权利要求1所述的快速评价甲烷脱氮提纯吸附剂性能的装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新龙，刘祺，郭武杰，谭晋崇，张飞飞，杨江峰，李晋平，
申请(专利权)人：山西国新气体能源研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：