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专利名称 | 一种多功能的ANG吸附剂测试装置 |
申请号 | CN201520807672.3 | 申请日期 | 2015-10-16 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | | 公开/公告号 | |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | G01N30/02 | IPC分类号 | G;0;1;N;3;0;/;0;2查看分类表>
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申请人 | 华南理工大学;深圳市燃气集团股份有限公司 | 申请人地址 | 广东省广州市南沙区环市大道南路25号华工大广州产研院
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 华南理工大学,深圳市燃气集团股份有限公司 | 当前权利人 | 华南理工大学,深圳市燃气集团股份有限公司 |
发明人 | 徐文东;陈仲;陈秋雄;陈运文;滕云龙;温永刚;游咏 |
代理机构 | 广州粤高专利商标代理有限公司 | 代理人 | 何淑珍 |
摘要
本实用新型公开了一种多功能的ANG吸附剂测试装置,包括色谱检测系统、活化再生系统、预吸附罐系统、ANG吸附气瓶系统,本实用新型结构简单明了,数据测试点分布广泛且准确,可同时测定天然气在吸附过程中的气体组成、温度、压力、流量等多个变量,实现同一套装置测试多个变量的要求,也可满足活性炭以及其他吸附材料的测试要求,全方位评估吸附剂性能和实验条件的优劣,这可为实验和中试提供研究平台,进一步为吸附天然气工业应用奠定研究基础。
一种多功能的ANG吸附剂测试装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种测定吸附剂性能装置,具体涉及一种多功能的ANG吸附剂测试装置。\n背景技术\n[0002] 现有天然气储运方式主要包括:压缩天然气储运技术(CNG)、液化天然气储运技术(LNG)、吸附天然气储运技术(ANG)及天然气水合物储运技术(NGH)等。目前CNG技术与LNG技术相对比较成熟,已经在实际生产中得到大规模应用,相比之下,ANG储运技术由于高效吸附剂批量化生产及储运能力受限等原因,尚未得到大规模开发和应用。然而,与CNG技术相比,ANG技术的投资和操作费用降低50%,储罐形状和材质选择余地大,ANG技术的最大优点在于储运压力低,对储罐材质的要求较低,安全性能较好,运行成本低。\n[0003] ANG技术是在储氢技术的思路基础上开发出来的,其关键技术有两项,一项是优良性能吸附剂的筛选与开发;另一项是吸附剂储存容器的结构设计,这里又涉及突出ANG吸附的热效应问题。近20 年来,美国、英国、日本、加拿大、俄罗斯以及我国的有关科研部门和大学等都相继围绕上述两项关键技术进行研究、开发和运行试验,并取得了一定的阶段性成果。\n[0004] 目前涉及天然气吸附储运装置的有专利号为ZL200310100465.6的一种天然气储存运输方法及装置和专利申请号为200910072052.9的蓄热式天然气吸附存储罐。专利CN104235604A针对上述放散气直接排空造成的资源浪费和环境污染的现状和现有放散气回收技术的不足,提供了一种利用ANG技术回收管网放散气的装置及方法,利用循环水温控系统有效解决吸附过程产生的热效应,工艺流程简单,自控程度高。专利CN204026132U公开了一种新型吸附天然气储罐,将新型翅片换热器应用在吸附天然气储罐中,配合冷却管,以及设置在翅片之间填充的吸附剂,使得储罐中天然气吸附及脱附操作过程受吸脱附热效应影响较小,以及充放气过程快捷便利,吸附容量高,实现了对天然气的快速吸附储运。\n[0005] 吸附天然气采用中低压下多种储罐形式运输,目前还未大规模工业应用,仅处于中试阶段。国内外许多专家已经为此提出了很多理论设想和技术方案,但缺乏有效的具有针对性的测试装置,尤其是能全方位测试吸附过程变量的平台,目前实验条件较为单一,可测试的变量有限,吸附天然气的推广使用迫切需要一个能宏观指导中试实验且能具体反映实际工程的测试平台,从天然气的组成、流量、压力、活性炭的吸附关键参数及气瓶设计等方面综合考虑对ANG中试项目的影响,为未来ANG吸附储运技术扩大化生产提供研究依据。\n实用新型内容\n[0006] 本实用新型实现上述目的的技术方案为:\n[0007] 一种多功能的ANG吸附剂测试装置,包括色谱检测系统、活化再生系统、预吸附罐系统、ANG吸附气瓶系统,\n[0008] 所述色谱检测系统包括气相色谱仪、分别设置在预吸附罐系统进气管和出气管上且与所述气相色谱仪连接的取样点,所取气体通过气象色谱仪,可以及时反应气体组成的变化,一方面当显示气瓶进气组分中重组分含量较高时,需切换预吸附罐;另一方面可以观察吸附前后气体组成的变化,得到气体的吸附率;\n[0009] 所述活化再生系统包括依靠管路依次连接的氮气瓶、加热器、氮气温度检测仪,所述活化再生系统通过高温软管及闸阀与预吸附罐系统进气口相连,同时还设置有可通过管路连接气瓶进气口的预留口,活化再生系统用于气瓶和预吸附罐的再生,用高温软管把N2预留口分别与预吸附罐、气瓶入口相接,高温氮气由预留口进入,通过预吸附罐自带的放空阀和气瓶自带的吸附剂填充口的放空阀出来,完成再生过程;\n[0010] 所述预吸附罐系统包括设置有预吸附罐温度检测仪的预吸附罐、流量计、针阀,所述吸附罐的进气口通过管路依次连接闸阀、进气压力检测仪、调压阀及天然气管网,所述吸附罐的出气口通过管路依次连接预吸附后温度与压力检测仪、闸阀、针阀、流量计、第一变向闸阀、进储罐前温度与压力检测仪、进气软管,所述流量计的出气口还通过闸阀和进管网前压力检测仪连接下游管网,所述针阀的进气端与第一变向闸阀出气口旁接有带第二变向闸阀的ANG排气管道,预吸附罐主要用于吸附重烃,可进一步提高装置的吸附效率;\n[0011] 所述ANG吸附气瓶系统包括气瓶、主进气管,所述主进气管一端依次连接气瓶压力检测仪、闸阀、进气软管,另一端竖直延伸入气瓶内,所述气瓶上端还设置有带放空阀的吸附剂填充口,以及均匀分布地伸入气瓶内的若干气瓶温度检测仪,放空阀以便再生时调节再生气放空量。\n[0012] 进一步地,所述主进气管位于气瓶内的部分伸入到气瓶内腔高度的3/4处且设置有均匀间隔的布气小孔,使气瓶中吸附剂尽快达到吸附平衡,孔分布可根据实际情况作调整。\n[0013] 进一步地,所述主进气管的出、入口及布气小孔处均设置有500目的金属丝网,防止堵塞通道,若气瓶入口严重堵塞时,可将气瓶的盖子取下,进行手工清除滤网上的堵塞物。\n[0014] 进一步地,所述气瓶温度检测仪包括为若干伸入气瓶相同深度的热电偶。\n[0015] 进一步地,所述预吸附罐内间隔设置有层丝网,吸附剂填充在各层丝网之间,一层吸附剂一层丝网,罐两边都用丝网压紧吸附剂,防止吸附剂粉末进入管道,丝网要求500目,周边用不锈钢框架固定。罐体组装焊接前先进行配装,再填入活性炭,因活性炭高温会着火,当焊接丝网框架时,需通入保护气对活性炭进行焊接保护,焊接完每层丝网后,再进行封头焊接。\n[0016] 进一步地,所述预吸附罐的顶部设置有放空阀,底部设置有排污口,放空阀以便再生时调节再生气放空量。\n[0017] 进一步地,所述预吸附罐的数量为两个,两个预吸附罐并列设置,每个预吸附罐的出气口均通过管路分别连接预吸附后温度与压力检测仪、闸阀后共同连接针阀,每个预吸附罐的出气口均通过管道及闸阀分别连接天然气管网及所述活化再生系统,两个预吸附罐一开一备,在其中一个预吸附罐吸附时,另一个预吸附罐再生。\n[0018] 进一步地,所述主进气管居中设置在气瓶顶部,并由上至下地伸入气瓶内。\n[0019] 进一步地,所述主进气管居中设置在气瓶底部,并由下至上地伸入气瓶内。\n[0020] 进一步地,还包括循环水冷系统,所述循环水冷系统中的冷却水由水箱流经出口闸阀、增压泵、进水流量检测仪、进水温度与压力检测仪、进水软管、螺旋盘管、出水软管、换热后水温检测仪、进口闸阀后返回水箱,形成冷却水回路,所述螺旋盘管设置在气瓶9内并环绕于主进气管四周,循环水冷系统可减小吸附热效应对在充放气过程中对ANG气瓶吸附和脱附效率的影响。\n[0021] 本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:\n[0022] 1、全方位测试吸附剂性能;利用一套装置即可实现全方位测定吸附剂的吸附性能,通过测定的温度、压力、气体流速、吸附量等参数可得到如下变量关系:(1)在充放气过程中气体的组成变化;(2)气瓶内部压力与储气量的关系;(3)气瓶内部压力与吸附速度的关系;(4)气瓶内部温度变化趋势;(5)吸附热效应的影响及其降低效果;(6)预吸附效果及其再生能力和效果;(7)吸附剂寿命及再生方式和效果。吸附罐和气瓶内可放置不同类型的吸附剂,可用于研究不同吸附剂对于天然气的吸附效果。\n[0023] 2、结构简单,易于操作;本装置主要由色谱检测系统、活化再生系统、预吸附系统、ANG吸附气瓶系统和水系统5部分组成,装置各部分结构简单,技术条件成熟,操作流程清晰明了;测试点分布广泛且合理,易于现场读数,也可通过远程传送数据至电脑显示。\n[0024] 3、安全性高,易于控制;通过自控系统的保护,有效防止系统过载,当运行过程出现紧急情况,系统会自行切断与气瓶或者管网的连接,保证装置安全;当储存过程中发生温度过高、压力过高等情况,系统自动开启泄压阀,降压降温;当色谱仪在系统开始吸附天然气前检测出气体中有害组分含量较高,则系统直接判定该天然气不适合吸附,停止实验,保证吸附剂的使用寿命。\n[0025] 附图说明:\n[0026] 图1为本实用新型实施例一的一种多功能的ANG吸附剂测试装置示意图。\n[0027] 图2为本实用新型实施例二的一种多功能的ANG吸附剂测试装置示意图。\n[0028] 图中所示为:1-气相色谱仪;2-进气压力检测仪;3-预吸附罐;4-预吸附罐温度检测仪;5-预吸附后温度与压力检测仪;6-流量计;7-进储罐前温度与压力检测仪;8-进气软管;9-气瓶;10-吸附剂填充口;11-防堵网;12-气瓶压力检测仪;13-气瓶温度检测仪;14-主进气管;15-进水软管;16-进水温度与压力检测仪;17-进水流量检测仪;18-增压泵;19-水箱;20-换热后水温检测仪;21-进管网前压力检测仪;22-加热器;23-氮气温度检测仪;24-针阀;25-排污口;26-预留口;27-第一变向闸阀;28-第二变向闸阀;29-出水管软。\n具体实施方式\n[0029] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图,对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。\n[0030] 实施例一\n[0031] 如图1所示,一种多功能的ANG吸附剂测试装置,包括色谱检测系统、活化再生系统、预吸附罐系统、ANG吸附气瓶系统,\n[0032] 所述色谱检测系统包括气相色谱仪1、分别设置在预吸附罐系统进气管和出气管上且与所述气相色谱仪1连接的取样点,所取气体通过气象色谱仪,可以及时反应气体组成的变化,一方面当显示气瓶进气组分中重组分含量较高时,需切换预吸附罐;另一方面可以观察吸附前后气体组成的变化,得到气体的吸附率,具体来说,所述气相色谱1为GC-9700型号,高灵敏度,高重现性、高扩展性,且操作简便,可实时测定充放气过程中的气体组成变化。\n[0033] 所述活化再生系统包括依靠管路依次连接的氮气瓶、加热器22、氮气温度检测仪\n23,所述活化再生系统通过高温软管及闸阀与预吸附罐系统进气口相连,同时还设置有可通过管路连接气瓶9进气口的预留口26,活化再生系统用于气瓶和预吸附罐的再生,用高温软管把N2预留口分别与预吸附罐、气瓶入口相接,高温氮气由预留口进入,通过预吸附罐自带的放空阀和气瓶自带的吸附剂填充口10的放空阀出来,完成再生过程;\n[0034] 所述预吸附罐系统包括设置有预吸附罐温度检测仪4的预吸附罐3、流量计6、针阀24,预吸附罐温度检测仪4为热电偶,可测定气瓶内部温度变化趋势、预吸附效果及其再生能力和效果;所述吸附罐3的进气口通过管路依次连接闸阀、进气压力检测仪2、调压阀及天然气管网,所述吸附罐3的出气口通过管路依次连接预吸附后温度与压力检测仪5、闸阀、针阀24、流量计6、第一变向闸阀27、进储罐前温度与压力检测仪7、进气软管8,所述流量计6的出气口还通过闸阀和进管网前压力检测仪21连接下游管网,所述针阀24的进气端与第一变向闸阀27出气口旁接有带第二变向闸阀28的ANG排气管道,预吸附罐主要用于吸附重烃,可进一步提高装置的吸附效率;\n[0035] 所述ANG吸附气瓶系统包括气瓶9、主进气管14,所述主进气管14一端依次连接气瓶压力检测仪12、闸阀、进气软管8,另一端竖直延伸入气瓶9内,所述气瓶9上端还设置有带放空阀的吸附剂填充口10,以及均匀分布地伸入气瓶9内的若干气瓶温度检测仪13,吸附剂填充口配置带有手阀调节作用的放空阀,以便气瓶再生时调节再生气放空量,压力数据传送至电脑显示。\n[0036] 具体来说,所述主进气管14位于气瓶9内的部分伸入到气瓶9内腔高度的3/4处且设置有均匀间隔的布气小孔,一圈3个孔,孔径Φ2mm,孔相距3mm,使气瓶中吸附剂尽快达到吸附平衡,孔分布可根据实际情况作调整。\n[0037] 具体来说,所述主进气管14的出、入口及布气小孔处均设置有500目的金属丝网,防止堵塞通道,若气瓶入口严重堵塞时,可将气瓶的盖子取下,进行手工清除滤网上的堵塞物。\n[0038] 具体来说,所述气瓶温度检测仪13包括四个伸入气瓶9相同深度的尺寸为Φ1的热电偶,气瓶上有4个测温口13,管口规格为Φ3,测温口要适合尺寸为Φ1的热电偶,各热电偶在气瓶中深度相同,并能传送到电脑显示。\n[0039] 具体来说,所述预吸附罐3内间隔设置有4层丝网,吸附剂填充在各层丝网之间,一层吸附剂一层丝网,罐两边都用丝网压紧吸附剂,防止吸附剂粉末进入管道,丝网要求\n500目,周边用不锈钢框架固定。罐体组装焊接前先进行配装,再填入活性炭,因活性炭高温会着火,当焊接丝网框架时,需通入保护气对活性炭进行焊接保护,焊接完每层丝网后,再进行封头焊接。\n[0040] 具体来说,所述预吸附罐3的顶部设置有放空阀,底部设置有排污口25,放空阀以便再生时调节再生气放空量。\n[0041] 具体来说,所述预吸附罐3的数量为两个,两个预吸附罐3并列设置,每个预吸附罐3的出气口均通过管路分别连接预吸附后温度与压力检测仪5、闸阀后共同连接针阀24,每个预吸附罐3的出气口均通过管道及闸阀分别连接天然气管网及所述活化再生系统,两个预吸附罐一开一备,在其中一个预吸附罐吸附时,另一个预吸附罐再生。\n[0042] 具体来说,所述主进气管14居中设置在气瓶9底部,并由下至上地伸入气瓶9内。\n[0043] 具体来说,还包括循环水冷系统,所述循环水冷系统中的冷却水由水箱19流经出口闸阀、增压泵18、进水流量检测仪17、进水温度与压力检测仪16、进水软管15、螺旋盘管、出水软管29、换热后水温检测仪20、进口闸阀后返回水箱19,形成冷却水回路,所述螺旋盘\n2\n管设置在气瓶9内并环绕于主进气管14四周,盘管换热面积为1.0m,盘旋直径为80mm,循环水冷系统可减小吸附热效应对在充放气过程中对ANG气瓶吸附和脱附效率的影响。\n[0044] 本实施例的预吸附罐3和气瓶9内可按要求放置不同种类的吸附剂,满足多种吸附剂的性能测试要求。\n[0045] 本实施例的各热电偶具有远程输送数据的功能,可测量温度范围在-50~200℃之间,通过变送器传输信号至数据采集仪,采集仪再通过电脑显示数据。\n[0046] 本实施例的各压力表和流量计具有远程输送数据的功能,通过变送器传输信号至数据采集仪,采集仪再通过电脑显示数据,实现各数据测定点的实时监控。\n[0047] 本实施例对目前吸附过程传质传热效果的影响,设计一个多功能的测试装置,可同时测定吸附过程中的气体组成、温度、压力、流量等多个变量,全方位反应真实的天然气吸附过程,其具体工作原理及过程如下:\n[0048] 吸附过程:天然气首先经过预吸附系统,由于预吸附罐3需要经常再生,故本装置中设计了两个预吸附罐,一开一备,内填充着活性炭,优先吸附天然气中大部分的重烃和其它杂质,再通过针阀24和流量计6,调节气瓶9进气压力在4.0MPa,并记录当前流量,最后纯净的天然气进入气瓶9,其内填充的高表面活性炭,把天然气吸附储存在气瓶9中。\n[0049] 脱附过程:关闭预吸附系统出口的阀门,通过第一变向闸阀27、第二变向闸阀28改变气体流向,使天然气通过针阀24、流量计6进入下游管网,根据下游压力,以针阀24来控制进入下游天然气压力和流量。\n[0050] ANG储气罐再生过程:其原理是利用高温N2对中毒的吸附剂进行吹扫,用高温软管把N2预留口与,气瓶9入口相接,调节再生气的压力到0.3MPa,N2经过加热器22加热到\n200℃后通入气瓶9,打开吸附剂填充口10的阀门,进行对气瓶9再生。当气瓶9压力恒定且与高温N2压力相同,气瓶9内部温度波动不大时,可停止对气瓶9再生。\n[0051] 预吸附系统设有一开一备,在A罐吸附时,B罐再生;当ANG吸附气瓶进气组分中重组分含量较高时,需切换预吸附罐3,由A罐切换到B罐,然后对A罐进行再生。以A罐再生为例,根据现场实际情况,通过放空阀,把A罐的压力泄到微正压。调节再生气N2的压力到0.3MPa,N2经过加热器22加热到200℃后通入A罐,打开A罐上放空阀,进行对A罐再生。当A罐压力恒定且与高温N2压力相同,气瓶9内部温度波动不大时,可停止对A罐再生。\n[0052] 下面结合具体例子对实施例的工作过程进一步描述:\n[0053] 本实施例所示气瓶9规格设计为:直径为426mm,宽度为426mm,容积为60L,工作压力为4.0MPa,吸附剂选用鑫森炭业有限公司产的活性炭。\n[0054] 预吸附罐3容积为6L,进口压力:4.0~4.3MPa(表压);进口温度:0~35℃,吸附剂选用鑫森炭业有限公司产的活性炭。\n[0055] 1、充气流程:\n[0056] (1)确认实验前准备工作已完成。\n[0057] (2)启动循环水冷系统\n[0058] 水从水箱19出来,经过增压泵18升压和进水流量检测仪17计量后,再经过针阀\n24调压,进入气瓶9内部的螺旋盘管,最后水回到水箱19。\n[0059] (3)预吸附系统进气\n[0060] 天然气从管网进来,经过管网调压阀调压至4.0MPa,缓慢地打开预吸附装置A罐入口阀门,当出口压力达到4.0MPa左右时,缓慢打开A罐出口阀门,天然气进入调压计量单元。记录当前进气时间、A罐入口气体组成、入口压力和温度值。\n[0061] (4)气瓶9进气\n[0062] 打开流量计6前后的阀门以及气瓶9入口阀门,再缓慢地打开流量计6前的针阀\n24,通过针阀24调节气瓶9进气流量和压力,5-10分钟充满60L的气瓶9。记录当前进气时间、气瓶9入口气体组成、入口流量、入口压力、入口温度以及螺旋盘管入口流量、入口温度和出口温度;气瓶温度检测仪13的温度值和深度。\n[0063] (5)水量的调节\n[0064] 通过气瓶温度检测仪13的温度值和螺旋盘管出口温度值的大小,判断是否需要调节水循环流量。记录当前时间、操作内容以及相关数据采集在相关实验数据采集表上。\n[0065] (6)气瓶内部热电偶深度的调节\n[0066] 通过气瓶温度检测仪13在气瓶9内位置的变化,测量气瓶9内部温度在径向、轴向的变化值。记录当前气瓶温度检测仪13的温差值和深度。\n[0067] (7)停止气瓶9进气\n[0068] 当气瓶9充气时间已到了5分钟左右,流量计6已显示达到了所需要的流量,气瓶\n9内部温度值已变化不大,气瓶9压力稳定在4.0MPa时,先缓慢地关闭天然气入口调压阀,再关闭预吸附A罐前后阀门,之后进入下一步放气流程。记录当前时间、气瓶入口气体组成、入口流量、入口压力、入口温度以及螺旋盘管入口流量、入口温度和出口温度;气瓶9内部温度值和深度。\n[0069] 2、放气流程:\n[0070] (1)放气前的准备\n[0071] 把流量计6前后阀门关闭,打开流量计6旁路的ANG排气管道的第二变向闸阀28和下游的阀门,确认下游管网所需的压力,且下游调压阀门设定所需的调压压力值。\n[0072] (2)气瓶9放气\n[0073] 天然气从气瓶9入口出来,通过流量计6前的针阀24,调节天然气出口流量,再经过流量计6计量后,并经过下游调压阀调压到所需压力,输送到下游用户。记录当前时间、气瓶9出口气体组成、出口流量、出口压力、出口温度以及螺旋盘管入口流量、入口温度和出口温度、气瓶温度检测仪13的温差值和深度。\n[0074] (3)水量的调节\n[0075] 通过气瓶温度检测仪13的温差值和螺旋盘管出口温度的大小,判断是否需要调节水循环流量。记录当前时间、操作内容以及相关数据采集在相关实验数据采集表上。\n[0076] (4)气瓶内部热电偶深度的调节\n[0077] 通过调节气瓶温度检测仪13在气瓶9内的位置,测量气瓶9内部温度在径向、轴向的变化值,记录气瓶温度检测仪13的温差值和深度。\n[0078] (5)停止气瓶放气\n[0079] 计算出口流量是否已达到了所需的流量,气瓶温度检测仪13的温差值已变化不大,气瓶9压力已达到所需压力数值,关闭下游阀门,之后进入下一步实验,完成300-500次气瓶充放运行过程。记录当前时间、气瓶出口气体组成、出口流量、出口压力、出口温度以及盘管入口流量、入口温度和出口温度、气瓶温度检测仪13的温差值和深度。\n[0080] 3、ANG气瓶再生流程:\n[0081] 当气瓶9吸附比下降到一定程度,暂停气瓶吸附储存试验,进入气瓶再生程序,气瓶再生流程如下:\n[0082] (1)停止气瓶9进气\n[0083] 把气瓶9从充放气系统中隔离出来,关闭相关阀门。\n[0084] (2)停止水循环系统\n[0085] 停止增压泵18,把气瓶9内部的螺旋盘管的水全部放完,关闭水箱19进、出口阀门。\n[0086] (3)气瓶泄压\n[0087] 根据现场实际情况,通过放空阀,把气瓶9的压力泄到微正压。\n[0088] (4)气瓶再生\n[0089] 用高温软管把N2预留口与气瓶9入口相接,调节再生气的压力到0.3MPa,N2经过加热器22加热到200℃后通入气瓶9,打开吸附剂填充口11的阀门,进行对气瓶9再生。记录当前气瓶压力和温度、再生气压力和温度、再生时间。\n[0090] (5)停止再生\n[0091] 当气瓶9压力恒定且与高温N2压力相同,气瓶9内部温度波动不大时,可停止对气瓶9再生。记录当前气瓶压力和温度,再生气压力和温度,再生时间。\n[0092] 4、预吸附装置再生流程:\n[0093] 预吸附系统设有一用一备两个预吸附罐3,在A罐吸附时,B罐再生;当气瓶9进气组分中重组分含量较高时,需切换预吸附罐3,由A罐切换到B罐,然后对A罐进行再生,预吸附罐再生流程如下:\n[0094] (1)由A罐切换到B罐进气\n[0095] 先缓慢打开B罐前后阀门,当A、B两罐出口压力相等时,再缓慢关闭A罐前后阀门,从进气系统中隔离A罐。记录当前时间、气瓶入口气体组成、入口压力、入口温度、气瓶内部热电偶值4。\n[0096] (2)气瓶泄压\n[0097] 根据现场实际情况,通过放空管线,把A罐的压力5泄到微正压。\n[0098] (3)气瓶再生\n[0099] 调节再生气N2的压力到0.3MPa,N2经过电加热器22加热到200℃后通入A罐,打开A罐上放空阀,进行对A罐再生。\n[0100] 记录当前时间、再生罐压力5和预吸附罐温度检测仪4的值。\n[0101] (5)停止再生\n[0102] 当A罐压力恒定且与高温N2压力相同,气瓶9内部温度波动不大时,可停止对A罐再生。记录当前时间、再生罐压力和预吸附罐温度检测仪4的值。\n[0103] 5、对比实验\n[0104] 如果需要利用其他吸附剂做对比实验,重复以上实验步骤即可。\n[0105] 实施例二\n[0106] 如图2所示,一种多功能的ANG吸附剂测试装置,包括色谱检测系统、活化再生系统、预吸附罐系统、ANG吸附气瓶系统,\n[0107] 所述色谱检测系统包括气相色谱仪1、分别设置在预吸附罐系统进气管和出气管上且与所述气相色谱仪1连接的取样点,所取气体通过气象色谱仪,可以及时反应气体组成的变化,一方面当显示气瓶进气组分中重组分含量较高时,需切换预吸附罐;另一方面可以观察吸附前后气体组成的变化,得到气体的吸附率,具体来说,本实施例的所述气相色谱\n1为GC-9700型号,高灵敏度,高重现性、高扩展性,且操作简便,可实时测定充放气过程中的气体组成变化。\n[0108] 所述活化再生系统包括依靠管路依次连接的氮气瓶、加热器22、氮气温度检测仪\n23,所述活化再生系统通过高温软管及闸阀与预吸附罐系统进气口相连,同时还设置有可通过管路连接气瓶9进气口的预留口26,活化再生系统用于气瓶和预吸附罐的再生,用高温软管把N2预留口分别与预吸附罐、气瓶入口相接,高温氮气由预留口进入,通过预吸附罐自带的放空阀和气瓶自带的吸附剂填充口10的放空阀出来,完成再生过程;\n[0109] 所述预吸附罐系统包括设置有预吸附罐温度检测仪4的预吸附罐3、流量计6、针阀24,预吸附罐温度检测仪4为热电偶,可测定气瓶内部温度变化趋势、预吸附效果及其再生能力和效果;所述吸附罐3的进气口通过管路依次连接闸阀、进气压力检测仪2、调压阀及天然气管网,所述吸附罐3的出气口通过管路依次连接预吸附后温度与压力检测仪5、闸阀、针阀24、流量计6、第一变向闸阀27、进储罐前温度与压力检测仪7、进气软管8,所述流量计6的出气口还通过闸阀和进管网前压力检测仪21连接下游管网,所述针阀24的进气端与第一变向闸阀27出气口旁接有带第二变向闸阀28的ANG排气管道,预吸附罐主要用于吸附重烃,可进一步提高装置的吸附效率;\n[0110] 所述ANG吸附气瓶系统包括气瓶9、主进气管14,所述主进气管14一端依次连接气瓶压力检测仪12、闸阀、进气软管8,另一端竖直延伸入气瓶9内,所述气瓶9上端还设置有带放空阀的吸附剂填充口10,以及均匀分布地伸入气瓶9内的若干气瓶温度检测仪13,吸附剂填充口配置带有手阀调节作用的放空阀,以便气瓶再生时调节再生气放空量,压力数据传送至电脑显示。\n[0111] 具体来说,所述主进气管14位于气瓶9内的部分伸入到气瓶9内腔高度的3/4处且设置有均匀间隔的布气小孔,一圈3个孔,孔径Φ2mm,孔相距3mm,使气瓶中吸附剂尽快达到吸附平衡,孔分布可根据实际情况作调整。\n[0112] 具体来说,所述主进气管14的出、入口及布气小孔处均设置有500目的金属丝网,防止堵塞通道,若气瓶入口严重堵塞时,可将气瓶的盖子取下,进行手工清除滤网上的堵塞物。\n[0113] 具体来说,所述气瓶温度检测仪13包括四个伸入气瓶9相同深度的尺寸为Φ1的热电偶,气瓶上有4个测温口13,管口规格为Φ3,测温口要适合尺寸为Φ1的热电偶,各热电偶在气瓶中深度相同,并能传送到电脑显示。\n[0114] 具体来说,所述预吸附罐3内间隔设置有4层丝网,吸附剂填充在各层丝网之间,一层吸附剂一层丝网,罐两边都用丝网压紧吸附剂,防止吸附剂粉末进入管道,丝网要求\n500目,周边用不锈钢框架固定。罐体组装焊接前先进行配装,再填入活性炭,因活性炭高温会着火,当焊接丝网框架时,需通入保护气对活性炭进行焊接保护,焊接完每层丝网后,再进行封头焊接。\n[0115] 具体来说,所述预吸附罐3的顶部设置有放空阀,底部设置有排污口25,放空阀以便再生时调节再生气放空量。\n[0116] 具体来说,所述预吸附罐3的数量为两个,两个预吸附罐3并列设置,每个预吸附罐3的出气口均通过管路分别连接预吸附后温度与压力检测仪5、闸阀后共同连接针阀24,每个预吸附罐3的出气口均通过管道及闸阀分别连接天然气管网及所述活化再生系统,两个预吸附罐一开一备,在其中一个预吸附罐吸附时,另一个预吸附罐再生。\n[0117] 具体来说,所述主进气管14居中设置在气瓶9顶部,并由上至下地伸入气瓶9内。\n[0118] 相比实施例一,本实施例由于缺少循环水冷系统,所以运输更为灵活,排列更加方便,同时也能使气瓶9内吸附剂排列更紧凑,主要应用于轿车和公交车的研究测试。\n[0119] 上述实施例的各类检测仪器均具有远程输送数据的功能,通过变送器传输信号至数据采集仪,采集仪再通过电脑显示数据,实现各数据测定点的实时监控。\n[0120] 本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。\n凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
法律信息
- 2019-10-08
未缴年费专利权终止
IPC(主分类): G01N 30/02
专利号: ZL 201520807672.3
申请日: 2015.10.16
授权公告日: 2016.03.02
- 2016-03-02
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 1 | | 2016-11-18 | 2016-11-18 | | |
2 | | 2016-11-18 | 2016-11-18 | | |
3 | | 2015-10-16 | 2015-10-16 | | |