一种在线碳捕集热质量分析测试系统技术方案

本发明专利技术属于测试设备技术领域，尤其是涉及一种在线碳捕集热质量分析测试系统，包括烟气模拟组件和吸附反应器，所述烟气模拟组件通过管道与吸附反应器导通，烟气模拟组件：包括两个气罐、两个计量管组和冷凝分离罐，两个所述气罐分别容纳氮气和二氧化碳，所述计量管组串联在气罐和吸附反应器之间。通过大面积的弧顶部对卷扬中的吸附剂进行加热，并且通过肋片对配气管中的烟气进行预加热，保证吸附时的温度稳定，并且反应后的尾气直接通过冷凝除杂后进入到GC分析仪，GC仪器与吸附反应器一体化设计，减少联接管路长度，降低尾气损耗，大大提高气体的检测性能。气体的检测性能。气体的检测性能。

【技术实现步骤摘要】
一种在线碳捕集热质量分析测试系统


[0001]本专利技术涉及测试设备
，尤其涉及一种在线碳捕集热质量分析测试系统。

技术介绍

[0002]碳捕集是指通过吸附剂与原料(如电厂烟气)中的二氧化碳发生反应，将二氧化碳吸附与烟气分离，其后在一定条件下于反应器内将吸附剂与二氧化碳脱离，从而释放出二氧化碳，二氧化碳再经过纯化可以二次利用。
[0003]专利号为CN114573258B的申请文件公开了一种用于碳捕集的材料及其制备方法和应用，在材料应用前，需要在实验室中进行场景模拟试验，通过实验数据验证实际使用效果；
[0004]现有的碳捕集吸附剂材料对二氧化碳的吸附和脱离受温度影响较大，为保证试验精度，需要对材料进行控温，试验中多是将颗粒状的吸附剂静止盛放在石英管中，通过电加热炉进行包裹加热，试验空气原料自上而下流过石英反应管接触吸附剂，但是因为吸附剂相互遮挡导致接触不充分，进而导致参与吸附的吸附剂数量不精确，影响试验精度，为此，我们提出一种在线碳捕集热质量分析测试系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种在线碳捕集热质量分析测试系统。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种在线碳捕集热质量分析测试系统，包括烟气模拟组件和吸附反应器，所述烟气模拟组件通过管道与吸附反应器导通，
[0008]烟气模拟组件：包括两个气罐、两个计量管组和冷凝分离罐，两个所述气罐分别容纳氮气和二氧化碳，所述计量管组串联在气罐和吸附反应器之间，所述吸附反应器出气位置通过管道连通GC分析仪；
[0009]吸附反应器：包括加热器和反应组件，反应组件插接安装在加热器中部；
[0010]所述反应组件设置有配气管，所述配气管外侧导通安装有装载吸附剂的容纳盒，所述容纳盒包括换向壳和混合壳，所述换向壳和混合壳之间安装有网环，所述混合壳竖直侧壁位置开设有微孔，所述混合壳上部设置有弧顶部；
[0011]所述加热器设置有加热板和导热环，所述导热环抵压套设安装在混合壳外侧，所述导热环之间留有与微孔配合的过气腔，所述导热环外侧安装有围挡罩，所述围挡罩内壁开设有与过气腔导通的竖向延伸的排风槽，所述导热环内壁滑动安装有与弧顶部贴合搭接的内导环；
[0012]烟气模拟组件通过计量管组为吸附反应器提供模拟烟气，吸附反应器中容纳的吸附剂材料对模拟烟气中的二氧化碳进行吸附，模拟烟气可以推动吸附剂材料在混合壳中卷扬翻滚实现充分的接触，加热器在弧顶部位置对内部的吸附剂材料进行高效的加热控温，
减小温度差对吸附的影响，吸附反应后的尾气直接导向GC分析仪进行在线分析，减小尾气输送产生的误差，可以精确的检测吸附剂材料的碳捕集能力。
[0013]优选的，所述配气管包括上下组合连接的第一组合管、第二组合管和第三组合管，所述第一组合管、第二组合管和第三组合管内置有相互独立的多个气道，所述第一组合管、第二组合管和第三组合管侧壁分别开设有与气道对应的第一过风口、第二过风口和第三过风口，所述第一组合管、第二组合管和第三组合管外侧中部分别设置有一个容纳盒，位于上部的所述换向壳下端开口与配气管外壁套设密封，位于最下端的所述换向壳底端闭合；
[0014]配气管被分为多段，如果第二组合管可以设置两个，此时配气管内部设置十字型的隔板将模拟烟气分为四部分，便搭配四个容纳盒，如果第二组合管数量增加或者减少，可以改变隔板的边数，将模拟烟气等分为与组合管数量相同的份数，对应的增加容纳盒，可以将吸附剂材料进行等分，大幅的增大单位体积吸附剂材料的卷扬吸附空间，进一步保证所有的吸附剂材料与模拟烟气充分的接触。
[0015]优选的，所述混合壳内侧下部开设有贯穿孔，所述混合壳位于贯穿孔顶端开设有环形狭缝，所述环形狭缝开口位置位于网环上方，所述混合壳底端安装有与贯穿孔配合的分流环；
[0016]贯穿孔搭配环形狭缝将部分的烟气气流水平导入混合壳，配合网环位置竖直向上的烟气气流，对吸附剂材料施加绕弧顶部卷扬的辅助推动力，提高卷扬速率，并且将网环上方的吸附剂材料吹动避免堵塞，且环形狭缝位置正对微孔，为烟气流出混合壳提供动力，保证出气顺畅避免混合壳内压升高，保证试验压力稳定。
[0017]优选的，所述混合壳下部边缘处内壁通过螺纹与换向壳上部边缘处外壁旋接，所述混合壳与换向壳之间压接安装有压环，所述压环搭接设置在网环边缘处下方；
[0018]混合壳与换向壳通过螺连接，可以快速的拆分，拆分时被压环压紧的网环便可以自由移动，方便的对吸附剂材料进行替换。
[0019]优选的，所述配气管设置有多个，所述配气管环形阵列排布，所述加热器顶端通过铰链安装有与配气管配合的配气组件，所述配气组件底端出气口与配气管顶端密封插接装配，所述加热器下端安装有与配气管对应的排气壳，所述排气壳内壁侧开设有与排风槽配合的排气孔；
[0020]配气组件可以向上向后抬起，与配气管底端脱离插接，便可以将加热器中的配气管进行上下插拔，因为内导环和导热环滑动插接，使得配气管可以完全拔出，每个配气管可以容纳不同种类的吸附剂材料，将不同种类的吸附剂材料预安装在加热器中，吸附剂材料安装操作便捷，配气组件将烟气导向不同的配气管中，可以进行不停机的更换吸附剂材料实验对象，降低因更改试验材料导致的时间和能源浪费，排气孔与排风槽位置对应，可以保证气流导通顺畅。
[0021]优选的，所述加热板与配气管一一对应，相邻的所述加热板之间安装有衬板，所述加热板外侧套设安装有隔热环，所述隔热环外侧套设安装有外壳，所述内导环顶端安装有肋片，所述肋片上部侧壁与配气管外侧壁滑动抵压接触；
[0022]加热板与配气管一一对应，可以保证对配气管进行一段式加热，衬板保证加热板之间位置稳定，隔热环可以减少热量散失，保证温控稳定，外壳采用铝制结构，并配有万向轮，移动便捷，肋片和配气管滑动抵压，可以通过加热板对配气管中的模拟烟气进行预加
热，保证吸附剂材料的温度稳定。
[0023]优选的，所述配气组件包括配风管，所述配风管下端安装有蝶阀，所述配风管和蝶阀外侧安装有壳体；
[0024]配风管采用多歧管结构，蝶阀和配气管一一对应，可以配合蝶阀的开闭将模拟烟气分派到不同的配气管中，进行吸附剂材料更换的快捷控制，壳体可以保证配风管和蝶阀位置稳定。
[0025]优选的，所述计量管组包括通过管道依次串联的针阀、过滤器、质量流量控制器、球阀和单向阀，所述单向阀出气端连通配气管，所述单向阀和配气管之间串联有压力表、压力传感器组件；
[0026]气罐通过针阀降压，通过过滤器进行除尘，通过质量流量控制器控制反应所需的流量，通过氮气和二氧化碳的不同配比，模拟不同浓度的烟气，球阀可以打开保证气体快速通过，单向阀防止压差导致气体逆流，压力表、压力传感器组件可以支管的显示管道内压力，质量流量控制器保证提供精确的模拟烟气，控制试验的变量，防止烟气浓度不精确影响试验精度。
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线碳捕集热质量分析测试系统，包括烟气模拟组件和吸附反应器(2)，所述烟气模拟组件通过管道与吸附反应器(2)导通，其特征在于，烟气模拟组件：包括两个气罐(1)和两个计量管组(12)，两个所述气罐(1)分别容纳氮气和二氧化碳，所述计量管组(12)串联在气罐(1)和吸附反应器(2)之间，所述吸附反应器(2)出气位置通过管道连通GC分析仪(17)；吸附反应器(2)：包括加热器(22)和反应组件(3)，反应组件(3)插接安装在加热器(22)中部；所述反应组件(3)设置有配气管(31)，所述配气管(31)外侧导通安装有装载吸附剂的容纳盒，所述容纳盒包括换向壳(32)和混合壳(33)，所述换向壳(32)和混合壳(33)之间安装有网环(35)，所述混合壳(33)竖直侧壁位置开设有微孔(331)，所述混合壳(33)上部设置有弧顶部(332)；所述加热器(22)设置有加热板(4)和导热环(42)，所述导热环(42)抵压套设安装在混合壳(33)外侧，所述导热环(42)之间留有与微孔(331)配合的过气腔(421)，所述导热环(42)外侧安装有围挡罩(41)，所述围挡罩(41)内壁开设有与过气腔(421)导通的排风槽(411)，所述导热环(42)内壁滑动安装有与弧顶部(332)贴合搭接的内导环(46)。2.根据权利要求1所述的一种在线碳捕集热质量分析测试系统，其特征在于，所述配气管(31)包括顶底组合连接的第一组合管(311)、第二组合管(313)和第三组合管(315)，所述第一组合管(311)、第二组合管(313)和第三组合管(315)外侧中部分别导通设置有一个容纳盒。3.根据权利要求2所述的一种在线碳捕集热质量分析测试系统，其特征在于，所述混合壳(33)内侧下部开设有贯穿孔(334)，所述混合壳(33...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怡美，高立华，冯建军，
申请(专利权)人：北京凯美诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：