活性炭粉末噴射裝置的製作方法

2023-10-06 08:21:59

本發明涉及活性炭，尤其是涉及一種活性炭粉末噴射裝置。

背景技術：

隨著汙染情況的加劇、社會對環境問題的持續關注以及國際控汞公約的籤署，對燃煤電廠進行汞排放控制已經成為國內外共識。我國政府已高度重視汞汙染防治工作，國務院多次轉發相關汙染控制通知，並已正式發布了《重金屬汙染綜合防治"十二五"規劃》。目前我國燃煤電廠大氣汞汙染控制試點工作正式啟動，並在新的排放標準《火電廠大氣汙染物排放標準》(GB13223-2011)中規定了汞及其化合物的排放限值。

在汞排放控制技術方面，國內外先後開發了吸附劑吸附法、利用現有除塵脫硫脫硝裝置的脫汞法、電暈放電等離子體脫汞法以及電催化氧化聯合處理脫汞法等。其中活性炭吸附劑噴射技術(ACI)已得到初步商業化應用，如中國專利201110437866.5公開一種脫汞除塵一體化的電袋複合除塵器，中國專利201210579479.X公開一種控制細微顆粒PM2.5協同脫汞的電袋複合除塵器。而作為該技術基礎原理的粉末噴射技術，其實驗研究和實驗裝置卻非常少。

現有公開的專利(一般包括)有活性炭計量給料裝置、一種(套)活性炭輸送裝置等，但未見對於一整套完整的研究各項參數因子的粉末噴射實驗裝置的相關報導。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供具有兼容性廣，可以噴射不同粒徑的粉末，噴射壓力可不斷調整，可對噴射氣源調節和控制，粉末濃度可調、可控，噴管數量可變，噴管與噴管之間距離可調，噴管長度可方便更換，可更換不同噴嘴組合的一種活性炭粉末噴射裝置。

本發明設有空壓機、儲氣罐、第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第一止回閥、第二止回閥、第三止回閥、調壓閥、流量調節閥、流量計、溫度計、加熱器；

空壓機、第一截止閥、第一止回閥、儲氣罐、第二截止閥、調壓閥、流量調節閥、流量計、溫度計、加熱器依次連接，加熱器的輸出端分別與第四截止閥和第五截止閥的輸入端連接，第四截止閥的出口經第二止回閥、第一氣路分配器接噴管組，第五截止閥的出口經第三止回閥、第二氣路分配器接噴管組，第二止回閥與第一氣路分配器之間的管路上設有第三壓力變送器，第三止回閥與第二氣路分配器之間的管路上設有第四壓力變送器，第二截止閥與調壓閥之間設有電氣控制設備，調壓閥與流量調節閥之間設有第一壓力變送器，料倉的出料口接螺旋給料機，螺旋給料機的出口接文丘裡。

流量計、第一壓力變送器、第二壓力變送器、第三壓力變送器、第四壓力變送器、溫度計組成檢測裝置，調壓閥、流量調節閥、螺旋給料機、加熱器、電氣控制設備等組成控制裝置，料倉、螺旋給料機等組成給料裝置，文丘裡、第一氣路分配器、第二氣路分配器、噴管組、噴嘴等組成噴射裝置。

噴管組的各噴管兩端分別通過第一球閥、第二球閥與第一氣路分配器、第二氣路分配器連接，可開通和關閉單管氣路，從而控制實驗中噴管的數量，各噴管的間距可以隨要求變化。每根噴管採用多段分管聯接，方便各分管混搭使用，大大增加了實驗的多樣性。噴嘴採用螺紋聯接，可更換不同介質所需的噴嘴，使實驗的適用更廣。

噴管組採用雙向接氣方式，並各噴管兩端分別配有第一球閥、第二球閥，可獨立實現單管氣路的上開下閉、上閉下開、全開、全閉。具備單獨氣流向下噴吹、單獨氣流向上噴吹、混合上下噴吹、單管對衝噴吹功能。

本發明兼容性廣：可以噴射不同粒徑的粉末；噴射壓力可不斷調整：通過壓力檢測反饋至電氣控制設備，可對噴射氣源調節和控制；粉末濃度可調、可控：根據氣量，可調節給料裝置的速度，從而調節、控制粉末濃度；噴管數量可變：分配器中的分配支管可單獨開啟、關閉，方便控制實驗中接入噴管的數量；噴管與噴管之間距離可調：頂部固定採用滑動式，並軟管接入分配支管，管之間距離可任意調整；噴管長度可方便更換：噴管採用分段聯接，可任意取消其中的一節或多節；噴管形式豐富：採用分段聯接，同組中可以多種噴管同時實驗；同一噴管中，也可聯接不同噴管進行實驗；可更換不同噴嘴組合實驗。

本發明的噴管組採用雙向接氣噴吹結構，可常規單獨氣流向下噴吹，可逆向單獨氣流向上噴吹，也可氣流混合上下噴吹，還可雙向同時通氣的對衝噴吹。其中，氣流向上噴吹可以避免噴管中的粉末自然沉降甚至堆積堵管的情況。氣流混合上下噴吹的情況下，上端氣路和下端氣路對應接通的噴管數量減少，從而上端氣路、下端氣路所需壓力較小，降低管道成本。管路中氣流壓力隨管道距離而不斷減小，對衝噴吹在兩端入口壓力一定的情況下，仍能保證噴管中部的壓力。

本發明可滿足於粉末噴射中粉末粒徑、噴射壓力、噴嘴類型等各個參數因子的研究。對ACI技術的研究、發展及應用都有極大的現實意義。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構組成示意圖。

圖2為本發明實施例的噴管組結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例做詳細的說明，本實施例以本發明技術方案為前提下給出詳細的實施方式和具體的操作方法，但本發明的保護範圍不僅限於下述的實施例。

參見圖1和2，本發明實施例設有空壓機1、儲氣罐4、第一截止閥21、第二截止閥22、第三截止閥23、第四截止閥24、第五截止閥25、第一止回閥31、第二止回閥32、第三止回閥33、調壓閥5、流量調節閥71、流量計72、溫度計13、加熱器12。

空壓機1、第一截止閥21、第一止回閥31、儲氣罐4、第二截止閥22、調壓閥5、流量調節閥71、流量計72、溫度計13、加熱器12依次連接，加熱器12的輸出端分別與第四截止閥24和第五截止閥25的輸入端連接，第四截止閥24的出口經第二止回閥32、第一氣路分配器16接噴管組9，第五截止閥25的出口經第三止回閥33、第二氣路分配器17接噴管組9，第二止回閥32與第一氣路分配器16之間的管路上設有第三壓力變送器63，第三止回閥33與第二氣路分配器17之間的管路上設有第四壓力變送器64，第二截止閥22與調壓閥5之間設有電氣控制設備15，調壓閥5與流量調節閥71之間設有第一壓力變送器61，料倉8的出料口接螺旋給料機10，螺旋給料機10的出口接文丘裡11。

流量計72、第一壓力變送器61、第二壓力變送器62、第三壓力變送器63、第四壓力變送器64、溫度計13組成檢測裝置，調壓閥5、流量調節閥71、螺旋給料機10、加熱器12、電氣控制設備15等組成控制裝置，料倉8、螺旋給料機10等組成給料裝置，文丘裡11、第一氣路分配器16、第二氣路分配器17、噴管組9、噴嘴等組成噴射裝置。

噴管組9的各噴管兩端分別通過第一球閥18、第二球閥19與第一氣路分配器16、第二氣路分配器17連接，可開通和關閉單管氣路，從而控制實驗中噴管的數量，各噴管的間距可以隨要求變化。每根噴管採用多段分管聯接，方便各分管混搭使用，大大增加了實驗的多樣性。噴嘴採用螺紋聯接，可更換不同介質所需的噴嘴，使實驗的適用更廣。

噴管組9採用雙向接氣方式，並各噴管兩端分別配有第一球閥18、第二球閥19，可獨立實現單管氣路的上開下閉、上閉下開、全開、全閉。具備單獨氣流向下噴吹、單獨氣流向上噴吹、混合上下噴吹、單管對衝噴吹功能。

本發明適用於不同粒徑的粉末。粉末從料倉8經過螺旋給料機10進入文丘裡11與氣源混合後，最終流向噴管組9各噴管從噴嘴噴射出。一系列元件中噴嘴的等效直徑最小，即使選用噴嘴的等效直徑只有φ5mm，仍適用於粒徑為20～200目(74～830um)的粉末。

本發明具有各項參數可調、可控功能：①設定和調整空壓機1的參數，可控制氣源大小及壓力；②氣體到達第一壓力變送器61顯示壓力值P1，可手動調節調壓閥5改變壓力值P1；氣體到達第二壓力變送器62得到壓力值P2，反饋至電氣控制設備15，流量調節閥71電動調節流量大小調整P2；③螺旋給料機10的轉速快慢變化可控制粉末的投入量，流量調節閥71的開度大小可調整氣量，流量計72可實時顯示氣體流量大小，從而達到可調可控粉末濃度；④依據實驗需要，設定管內氣體溫度T；當溫度計13顯示的溫度T1＜T時，立即自動開啟加熱器12；而當溫度計13顯示的溫度T1＞T時，則自動關閉加熱器12，從而保證氣體溫度。

本發明中噴管可任意選擇和搭配進行實驗。以關閉第五截止閥25、第二球閥19，打開第四截止閥24、第一球閥18進行單獨的氣流向下噴吹為例：①氣流經第一氣路分配器16流向各噴管(A、B、C～N)，第一氣路分配器16與各噴管間設有第一球閥18，關閉與開啟各個第一球閥18，可自由選擇不同噴管組合進行實驗(如噴管A、噴管B管徑相同或者噴管A、噴管C管徑不同)。②第一球閥18後部由軟管與噴管聯接，方便各噴管可水平移動，管與管之間可更改至實驗需要的任何間距L。③每根噴管(A、B、C～N)採用多段分管聯接，可根據需要增加或移除其中的任一節和多節(原管B上再增加一根a3或移除b1、b2)。④多組分管也可混合搭配使用(分管a1、b2、c2等搭配組合為一根管)。在圖2中，標記a1～a5表示噴管A的分管；標記b1～b5表示噴管B的分管；標記c1～c5表示噴管C的分管；標記n1～n5表示噴管N的分管。

該粉末噴射實驗裝置可實現單獨氣流向下噴吹、單獨氣流向上噴吹、混合上下噴吹、單管對衝噴吹功能。噴管組中的第二止回閥32、第三止回閥33保證了整體氣路不倒流，而第三壓力變送器63、第四壓力變送器64便於觀測上下氣路的壓力值。①關閉第五截止閥25、第二球閥19，打開第四截止閥24、第一球閥18，噴管中氣流方向向下；②關閉第四截止閥24、第一球閥18，打開第五截止閥25、第二球閥19，噴管中氣流方向向上；③打開第四截止閥24、第五截止閥25，A管中打開第一球閥18、關閉第二球閥19，B管中關閉第一球閥18、打開第二球閥19，此時A管中氣流方向向下、B管中氣流方向向上，其他管以此類推，即實現噴管組中氣流混合上下噴吹；④同時打開第四截止閥24、第六截止閥26、第一球閥18、第二球閥19，各噴管的氣流均由上下兩端流向中部，形成對衝噴吹。

該粉末噴射實驗裝置的噴管採用螺紋接頭與噴嘴聯接，方便噴嘴的安裝、更換和拆卸清洗。根據實驗中不同粉末的特性和不同的實驗要求，很簡單的就能更換所需的噴嘴。

需要強調的是本發明不僅僅適用於粉末噴射。如更換螺旋給料機、文丘裡噴射器、噴嘴等，也可廣泛適用於氣體和水、油等各種液體。