一种多功能VOCs吸脱附及催化燃烧性能评价装置的制作方法

本技术属于环境材料性能评价装置，具体涉及一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置。

背景技术：

1、vocs治理一直是环保领域的难点和关注热点，吸附法和催化燃烧法是vocs治理领域应用非常广泛的技术，其关键在于高性能的vocs吸附剂和催化燃烧催化剂的研发，而vocs吸脱附及催化燃烧性能评价是指导vocs吸附剂和催化燃烧催化剂研发和推广应用的重要手段。

2、cn216847653u公开了一种vocs治理催化剂性能评价装置，包通过设置电机、固定环、加热装置等部件，使得废气进入混合器内部后，加热装置能够有效的对其进行阻挡，促使废气经过出气孔进行分流。

3、通过以上可以看出，现有技术中的vocs评价的反应体系功能单一，利用单个反应器来实现吸附剂或催化剂的性能评价，无法实现vocs吸-脱附及催化燃烧等多功能测试需求，且存在评价精度低，可操作性差等问题。

技术实现思路

1、为了克服以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，该装置实现多组分vocs气体的模拟及不同vocs气体的切换进料，为双反应器，通过阀门切换来实现反应器的串并联，并联条件下实现吸附或催化燃烧的对比评价，串联条件下实现脱附-催化燃烧性能评价；将vocs液相与大流量载气在汽化器的基础上，汽化器后端与其他气路连接混合加热器，对vocs气体进行两段汽化，确保vocs液相与载体充分混合。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，包括气体控制系统、液相汽化系统、脱附气系统、反应系统和尾气在线分析系统；

4、所述气体控制系统出口与液相汽化系统和脱附气系统入口相连，液相汽化系统末端通过混合加热器一汽化后，进入反应系统，反应系统一侧与脱附气系统相连，另一侧与尾气检测系统相连。

5、所述气体控制系统包括两路连接管线，第一路管线连接气源，第二路连接惰性气源，连接气源的管线上设置气体流量计一，气体流量计一的出口分为四路；第一路设置气体流量计三和汽化器一，第二路设置气体流量计四和汽化器二，第三路设置气体流量计五和汽化器三，第四路连接混合加热器一；

6、汽化器一、汽化器二和汽化器三的输出端连接混合加热器一的输入端。

7、连接惰性气源的管线上设置气体流量计二，气体流量计二的管线连接混合加热器二的输入端。

8、所述液相汽化系统包括汽化器一，所述汽化器一的输入端通过管线连接vocs原料罐一，管线上设置微量进料泵一，所述汽化器二的输入端通过管线连接vocs原料罐二，管线上设置微量进料泵二，所述汽化器三的输入端通过管线连接水罐，管线上设置微量进料泵三。

9、所述反应系统包括在所述混合加热器一的顶部输出端第一路连接反应管a，第二路上设置阀二，经过阀二后，一路管线连接冷凝器底部，管线上设置阀三和阀七，另一路连接反应管b的顶部输入端。

10、所述反应管b底部管线连接冷凝器底部处设置阀六。

11、所述混合加热器一连接反应管a处设置阀一，连接反应管b处设置阀五。

12、所述脱附气系统包括连接水罐二的进料泵三，进料泵三出口与气路相接进入混合加热器二下端入口，混合加热器二的出口与反应管a底部相连接。

13、所述尾气在线分析系统包括前端连接反应管出口的冷凝器，冷凝器出口一路与后端连接气相色谱的转子流量计入口相连接，另一路连接尾气净化系统。

14、所述进料泵一、进料泵二、进料泵三为精度为1ul/min的微量进料器。

15、本实用新型的有益效果：

16、本实用新型采用双反应器的模式，利用多阀门切换来控制反应器的串并联。可利用反应器并联来实现单反应器vocs吸附和催化燃烧性能的对比评价，也可利用反应器串联实现vocs吸附和催化燃烧的复合评价，从而拓展了评价装置的功能性，同时提高了评价装置的准确性。

17、本实用新型采用精密天平称量进料罐的差重、微量进料泵累积进料量和气相色谱在线检测来共同计算和验证vocs气体浓度的准确性，来实现反应评价装置的vocs气体高精度的模拟和检测；采用大风量的气体吹扫夹带和加热汽化的方式，通过汽化器和混合加热器实现vocs气体的两段汽化，保障液相物质与气体的充分混合，解决vocs气体发生精度低、稳定性差的问题。

技术特征：

1.一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，其特征在于，包括气体控制系统、液相汽化系统、脱附气系统、反应系统和尾气在线分析系统；

2.根据权利要求1所述的一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，其特征在于，所述气体控制系统包括两路连接管线，第一路管线连接气源，第二路连接惰性气源，连接气源的管线上设置气体流量计一(1)，气体流量计一(1)的出口分为四路；第一路设置气体流量计三(6)和汽化器一(5)，第二路设置气体流量计四(10)和汽化器二(9)，第三路设置气体流量计五(14)和汽化器三(13)，第四路连接混合加热器一(16)；

3.根据权利要求2所述的一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，其特征在于，所述液相汽化系统包括汽化器一(5)，所述汽化器一(5)的输入端通过管线连接vocs原料罐一(3)，管线上设置微量进料泵一(4)，所述汽化器二(9)的输入端通过管线连接vocs原料罐二(7)，管线上设置微量进料泵二(8)，所述汽化器三(13)的输入端通过管线连接水罐(11)，管线上设置微量进料泵三(12)。

4.根据权利要求2所述的一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，其特征在于，所述反应系统包括在所述混合加热器一(16)的顶部输出端第一路连接反应管a(20)，第二路上设置阀二(23)，经过阀二(23)后，一路管线连接冷凝器(29)底部，管线上设置阀三(24)和阀七(28)，另一路连接反应管b(21)的顶部输入端。

5.根据权利要求2所述的一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，其特征在于，所述反应管b(21)底部管线连接冷凝器(19)底部处设置阀六(27)。

6.根据权利要求2所述的一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，其特征在于，所述混合加热器一(16)连接反应管a(20)处设置阀一(22)，连接反应管b(21)处设置阀五(26)。

7.根据权利要求1所述的一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，其特征在于，所述脱附气系统包括连接水罐二(17)的进料泵三(18)，进料泵三(18)出口与气路相接进入混合加热器二(19)下端入口，混合加热器二(19)的出口与反应管a(20)底部相连接。

8.根据权利要求1所述的一种多功能vocs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，其特征在于，所述尾气在线分析系统包括前端连接反应管(22)出口的冷凝器(29)，冷凝器(29)出口一路与后端连接气相色谱(31)的转子流量计(30)入口相连接，另一路连接尾气净化系统。

技术总结一种多功能VOCs吸脱附及催化燃烧性能评价装置，包括气体控制系统、液相汽化系统、脱附气系统、反应系统和尾气在线分析系统；气体控制系统出口与液相汽化系统和脱附气系统入口相连，液相汽化系统末端通过混合加热器一汽化后，进入反应系统，反应系统一侧与脱附气系统相连，另一侧与尾气检测系统相连。本技术实现多组分VOCs气体的模拟及不同VOCs气体的切换进料；本技术为双反应器，通过阀门切换来实现反应器的串并联，并联条件下实现吸附或催化燃烧的对比评价，串联条件下实现脱附‑催化燃烧性能评价；将VOCs液相与大流量载气在汽化器的基础上，汽化器后端与其他气路连接混合加热器，对VOCs气体进行两段汽化，确保VOCs液相与载体充分混合。技术研发人员：刘树伟,程秋香,张小琴,牛鑫,张军兴,时肖栋,康徐伟,孔少亮受保护的技术使用者：陕西延长石油（集团）有限责任公司技术研发日：20231110技术公布日：2024/7/23