一種測試炭基吸附劑脫汞性能的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及性能測試領域，具體設及一種炭基吸附劑脫隸性能的測試。
【背景技術】 陽00引煤燃燒除了引起0)2、S〇x、N〇x、PM10污染問題W外，W隸為代表的有害痕量元素對 環境造成的污染問題越來越突出。隸排入環境后不易除去，并且在環境中通過生物鏈長期 積累，對生物和人體產生長期的毒害作用。研究表明，最近20多年來，全球大氣中的隸濃度 呈逐年上升趨勢，尤其是近十年上升趨勢更加明顯。2011年3月美國EPA頒布了最新的電 廠污染物排放標準，其中對電廠燃煤煙氣中隸排放進行了嚴格的限制。2011年7月，中國 環境保護部頒布了最新的《火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2011)》，要求從2015年 起，將電廠燃煤煙氣中隸及其化合物排放量控制在0. 〇3mg/Nm3W下。在中國經濟高速發展 的背景下，燃煤電廠和大、中型燃煤工業鍋爐依然還在大力發展，燃煤污染的防治問題是一 個不容回避的問題。因此，必須加強燃煤隸污染控制等方面的研究，建立系統的科學理論， 發展經濟、高效的隸污染控制技術。
[0003] 燃煤煙氣中的隸主要有S種存在形態：顆粒隸化gP)、二價隸化g2+)和單質隸 化g°)。顆粒態隸可W由除塵設備去除，二價隸容易被濕法煙氣脫硫裝置及大部分吸附劑所 吸收脫除，單質隸由于難溶于水且具有較高的揮發性，很難被現有的污染物控制裝置吸收。 近年來，我國學者在吸附劑吸附隸方面進行了大量研究，除飛灰類物質、巧基吸附劑、貴金 屬吸附劑、生物質類吸附劑、礦石類吸附劑等吸附劑外，應用最為廣泛的當屬炭基吸附劑。 通過對活性炭進行改性，獲得了較好的隸吸附效果。如有關文獻記載了用于煙氣脫隸的硝 酸改性活性炭吸附劑、其制備方法及用途，通過硝酸改性活性炭使其具有較好的脫隸效果； 又如有關文獻記載了用于煙氣脫隸的鐵氯改性活性炭吸附劑，通過硝酸鐵-氯酸混合溶液 浸潰活性炭來提高其脫隸效率。雖然改性炭基吸附劑在隸脫除方面具有很好的效果，但在 實際生產中無法直接對其脫隸性能進行測試進而評價其優劣，因此，有必要在實驗室條件 下模擬實際工況進行吸附劑脫隸性能測試，從而更好的評價其性能優劣，降低工業試驗成 本。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種炭基吸附劑脫隸性能的測試方法及裝置。 陽〇化]為實現本發明目的而采用的技術方案是運樣的，一種測試炭基吸附劑脫隸性能的 方法，包括制備混合氣體、吸附、后處理和檢測過程，所述方法具體包括W下步驟：
[0006] 1)將50mg粒度為2~4mm的炭基吸附劑樣品裝入吸附反應器中。
[0007] リ將N2、C02、N0、N02、肥1、S02、和02混合，N2混合前經過隸滲透管將隸蒸汽帶入混 合氣體；制得的混合氣體由20卵mN〇2、300卵mN0、5~10卵m肥1、300卵mS02、6%02、13. 5% C〇2、15+Ing/L隸和成組成，其中N2作為平衡氣體。
[0008] 3)將制得的混合氣體加熱至100~150°C;然后通入吸附反應器，混合氣體的總流 量為IL/min，吸附反應器溫度為140°C。
[0009] 4)經步驟3)處理后的混合氣體通入加熱箱，對其進行加熱至100°C后保溫。
[0010] W經步驟4)處理后的混合氣體依次通入10%Sn化溶液和10%化0H溶液。
[0011] 6)對經步驟5)處理后的混合氣體進行檢測分析；采用雙光束冷原子吸 收法測定并通過積分穿透曲線和基準線之間的面積計算隸吸附量；其計算公式為
[0012] A表示炭基吸附劑對隸的吸附量（yg/g)。
[0013] C。表示基準線混合氣體隸濃度（ng/L)。
[0014] Ct表示測試過程中混合氣體隸濃度（ng/L)。
[0015] m表示炭基吸附劑質量（g)。
[0016] C表示混合氣體中隸濃度隨時間變化的曲線。
[0017] 基于上述一種測試炭基吸附劑脫隸性能的方法，本發明還提供一種炭基吸附劑脫 隸性能測試裝置，包括配氣系統、隸發生裝置、固定床反應器、隸形態轉化系統和隸分析系 統。
[0018] 所述配氣系統包括上述各種氣體的發生器和配氣支路。所述隸發生裝置包括隸滲 透管、U型管和恒溫油浴鍋。所述隸滲透管位于U型管內，U型管位于恒溫油浴鍋內。所述 固定床反應器即吸附反應器。所述隸形態轉化系統包括加熱箱和兩個洗氣瓶，兩個洗氣瓶 分別裝有10%SnClz溶液和10%化0H溶液。所述隸分析系統包括測隸儀和普通計算機。
[0019] 所述隸發生裝置安裝在成配氣支路中。所述配氣系統的出氣口與固定床反應器的 進氣口連接。所述固定床反應器的出氣口與加熱箱的進氣口連接。所述加熱箱出氣口與裝 有10%SnClz溶液的洗氣瓶I的進氣口連接。所述洗氣瓶I的出氣口與裝有10%化0H溶 液的洗氣瓶II的進氣口連接。所述洗氣瓶II的出氣口連通隸分析設備。
[0020] 進一步，所述固定床反應器可精確控溫至0.rc，能夠模擬實際工況吸附劑工作環 境，作為各類氣-固反應測試裝置。
[0021] 進一步，本裝置從配氣系統到隸形態轉化系統，全程通過電加熱帶進行氣體預熱 保溫。
[0022] 本發明的技術效果是毋庸置疑的，具有如下的有益效果：
[0023] 1、本發明利用實驗室小型模擬煙氣平臺測試炭基吸附劑脫隸性能，避免了中型或 大型測試裝置操作復雜、用氣量大、測試時間長、成本高等缺點，具有重要的指導意義和參 考價值；
[0024] 2、此模擬測試方法和系統能真實還原實際工況吸附劑工作環境，能真實反映吸附 劑脫隸效果，可信度高，操作簡單。
【附圖說明】
[00巧]圖1為本發明測試裝置示意圖。
【具體實施方式】
[00%] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，但不應該理解為本發明上述主題 范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發明上述技術思想的情況下，根據本領域普通技術知 識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發明的保護范圍內。 陽〇27] 實施例1 :
[0028] 一種測試炭基吸附劑脫隸性能的方法，包括制備混合氣體、吸附、后處理和檢測過 程，所述方法具體包括W下步驟：
[0029] 1)將50mg粒度為2~4mm的炭基吸附劑樣品裝入吸附反應器中；
[0030] リ將N2、C02、N0、N02、肥1、S02、和02混合，N2混合前經過隸滲透管將隸蒸汽帶入混 合氣體；制得的混合氣體由20卵mN〇2、300卵mN0、5~10卵m肥1、300卵mS02、6% 02、13. 5% C〇2、15 +Ing/L隸和成組成；其中N2作為平衡氣體，可W保證氣體總流量一定，并且通過不 斷調節，保證其他氣體濃度在規定范圍內；當其它氣體的量達到固定值時，氮氣的量也隨之 固定；當其它氣體濃度發生變化時，氮氣則會相應地做出變化；制得的混合氣體盡可能真 實的模擬實際工業煙氣的環境；
[0031] 3)將制得的混合氣體加熱至100~150°C;然后通入吸附反應器，混合氣體的總流 量為IL/min，吸附反應器溫度為140°C;
[0032] 4)經步驟3)處理后的混合氣體通入加熱箱，對其進行加熱至100°C后保溫； 陽〇3引 5)經步驟4)處理后的混合氣體依次通入10%SnClz溶液和10%化0H溶液；SnC