脱硫溶剂的性能测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种脱硫溶剂的性能测试系统，属于烟气脱硫领域。该系统包括顺次连接的混合气输入单元、吸收/再生反应单元、在线监测单元、数据采集单元、记录控制单元；混合气输入单元还与数据采集单元连接；吸收/再生反应单元包括吸收/再生反应器、微控加热炉和冷凝管，微控加热炉设置在吸收/再生反应器外部，冷凝管与吸收/再生反应器连接；在线监测单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、在线pH计、气体分析仪，第一温度传感器与微控加热炉和数据采集单元连接；第二温度传感器和在线pH计设置在吸收/再生反应器内部，并与数据采集单元连接；气体分析仪与冷凝管和数据采集单元连接。本发明专利技术系统能有效提高脱硫溶剂的开发效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气脱硫领域，特别涉及一种脱硫溶剂的性能测试系统。
技术介绍
现代化学工业的迅速发展使煤炭、石油等能源的消耗日益增加，加上大量金属冶炼厂的混合气排放，严重污染了大气环境。为了保证经济和环境的可持续发展，我们不仅要尽可能地减少二氧化硫的排放，还要采用再生法混合气脱硫技术控制二氧化硫排放并回收硫资源。在混合气脱硫过程中，通常采用脱硫溶剂吸收混合气中的二氧化硫，然后再对吸收二氧化硫后的脱硫溶剂进行再生。在此过程中，脱硫溶剂的选择十分重要，通常期望获得这样一种脱硫溶剂，其对混合气中的SO2具有高的吸收率，而对混合气中的其他组分，例如CO2等吸收很少或者不吸收(即具有高选择性)，而且，吸收SO2后的脱硫溶剂能够在蒸汽加热作用下进行解吸反应，容易再生。所以，高效快速地开发具有上述性能的脱硫溶剂在混合气脱硫领域具有重要的意义。在脱硫溶剂开发的过程中，对脱硫溶剂的性能进行测定十分重要，而脱硫溶剂的性能可以从以下相关参数中体现出来，例如，脱硫之前混合气中SO2、CO2以及其他气体的含量、脱硫后混合气中SO2、CO2以及其他气体的含量、脱硫过程中吸收/再生反应器中反应体系的温度与pH等等。现有技术通常在实验过程中单独地以及间歇地对上述参数进行分别测定，这使得脱硫溶剂的开发效率较低。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种利于提高脱硫溶剂开发效率的脱硫溶剂的性能测试系统。具体技术方案如下：一种脱硫溶剂的性能测试系统，包括：顺次连接的混合气输入单元、吸收/再生反应单元、在线监测单元、数据采集单元、记录控制单元；所述混合气输入单元还与所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述混合气输入单元中SO2、N2、以及可选的O2和其他酸性气体的流量信息；所述吸收/再生反应单元包括吸收/再生反应器、微控加热炉和冷凝管，所述微控加热炉设置在所述吸收/再生反应器的外部，用于对所述吸收/再生反应器进行加热，所述冷凝管的气体进口与所述吸收/再生反应器的出口连接；所述在线监测单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、在线pH计、气体分析仪，所述第一温度传感器同时与所述微控加热炉和所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述微控加热炉的温度；所述第二温度传感器和所述在线pH计均设置在所述吸收/再生反应器内部，并与所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述吸收/再生反应器内部反应体系的温度和pH值；所述气体分析仪同时与所述冷凝管的气体出口和所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集反应尾气中气体的组成及含量；通过所述记录控制单元记录所述数据采集单元采集到的数据信息，并根据所述数据信息对所述混合气输入单元和所述吸收/再生反应单元进行控制。具体地，作为优选，所述混合气输入单元包括：并联连接的SO2输入子单元、O2输入子单元、N2输入子单元、其他酸性气体输入子单元；所述SO2输入子单元、所述O2输入子单元、所述N2输入子单元、所述其他酸性气体输入子单元均包括连接的截止阀和气体质量流量控制器，通过所述截止阀控制所述SO2、所述O2、所述N2以及所述其他酸性气体的流量。具体地，作为优选，所述N2输入子单元还包括三通阀，通过所述三通阀所述N2输入子单元分别与所述SO2输入子单元和所述其他酸性气体输入子单元连通。具体地，作为优选，所述吸收/再生反应器为圆柱形的鼓泡式反应器，所述鼓泡式反应器的高度与内径比为5-10:1。具体地，作为优选，所述鼓泡式反应器的高度与内径比为8-10:1具体地，作为优选，所述鼓泡式反应器内部的下方设置有多孔筛板，所述多孔筛板与所述鼓泡式反应器的底部之间的距离小于等于所述鼓泡式反应器高度的1/20。具体地，作为优选，所述鼓泡式反应器中装填有脱硫溶剂，所述脱硫溶剂的装填高度为所述鼓泡式反应器高度的1/3-2/3。具体地，作为优选，所述第二温度传感器和所述在线pH计均密封插入所述吸收/再生反应器内部，直至伸入所述脱硫溶剂内部。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的脱硫溶剂的性能测试系统，通过混合气输入单元形成具有特定组成的混合气，并使混合气进入吸收/再生反应单元进行吸收或者再生反应。在吸收/再生反应之前通过数据采集单元实时监测混合气中各组分的流量信息；在吸收/再生反应过程中，通过在线监测单元实时监测微控加热炉的温度、吸收/再生反应器中液相反应体系的反应温度和pH，并通过数据采集单元进行采集；在吸收反应后，通过气体分析仪实时监测反应尾气中各组分，尤其是SO2的含量，并通过数据采集单元进行采集。由数据采集单元采集到的数据信息将由记录控制单元进行实时记录，并由此判定脱硫溶剂的性能，同时记录控制单元还可根据上述所采集到的数据信息对混合气输入单元和吸收/再生反应单元进行实时控制，以使这两者在期望的能充分发挥脱硫溶剂吸收或者再生性能的条件下进行吸收或者再生反应，实现充分地吸收或者再生。可见，利用本专利技术实施例提供的系统能实时地同时测量得到用于评价脱硫溶剂性能所需的各种信息，有效提高了脱硫溶剂的开发效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的脱硫溶剂的性能测试系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例2提供的三次SO2吸收/再生循环过程中，吸收过程中SO2的pH值变化示意图；图3是本专利技术实施例2提供的三次SO2吸收/再生循环过程中，吸收过程中SO2的浓度变化示意图。附图标记分别表示：1混合气输入单元，11SO2输入子单元，12其他酸性气体输入子单元，13N2输入子单元，14O2输入子单元，15截止阀，16气体质量流量控制器，17三通阀，2吸收/再生反应单元，21吸收/再生反应器，22微控加热炉，23冷凝管，3在线监测单元，31第一温度传感器，32第二温度传感器，33在线pH计，34气体分析仪，4数据采集单元，5记录控制单元，6缓冲罐，7碱液吸收罐。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种脱硫溶剂的性能测试系统，包括：顺次连接的混合气输入单元1、吸收/再生反应单元2、在线监测单元3、数据采集单元4、记录控制单元5。其中，混合气输入单元1还与数据采集单元4连接，通过数据采集单元4采集混合气输入单元1中SO2、N2、以及可选的O2和其他酸性气体的流量信息。吸收/再生反应单元2包括吸收/再生反应器21、微控加热炉22和冷凝管23。其中，微控加热炉22设置在所述吸收/再生反应器21的外部，用于对吸收/再生反应器21进行加热，冷凝管23的气体进口与吸收/再生反应器21的出口连接。在线监测单元3包括第一温度传感器31、第二温度传感器32、在线pH计33、气体分析仪34。其中，第一温度传感器31同时与微控加热炉22和数据采集单元4连接，通过数据采集单元4采集微控加热炉22的温度；第二温度传感器32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硫溶剂的性能测试系统，包括：顺次连接的混合气输入单元、吸收/再生反应单元、在线监测单元、数据采集单元、记录控制单元；所述混合气输入单元还与所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述混合气输入单元中SO2、N2、以及可选的O2和其他酸性气体的流量信息；所述吸收/再生反应单元包括吸收/再生反应器、微控加热炉和冷凝管，所述微控加热炉设置在所述吸收/再生反应器的外部，用于对所述吸收/再生反应器进行加热，所述冷凝管的气体进口与所述吸收/再生反应器的出口连接；所述在线监测单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、在线pH计、气体分析仪，所述第一温度传感器同时与所述微控加热炉和所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述微控加热炉的温度；所述第二温度传感器和所述在线pH计均设置在所述吸收/再生反应器内部，并与所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述吸收/再生反应器内部反应体系的温度和pH值；所述气体分析仪同时与所述冷凝管的气体出口和所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集反应尾气中气体的组成及含量；通过所述记录控制单元记录所述数据采集单元采集到的数据信息，并根据所述数据信息对所述混合气输入单元和所述吸收/再生反应单元进行控制。...

【技术特征摘要】
1.一种脱硫溶剂的性能测试系统，包括：顺次连接的混合气输入单元、吸收/再生反应单元、在线监测单元、数据采集单元、记录控制单元；所述混合气输入单元还与所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述混合气输入单元中SO2、N2、以及可选的O2和其他酸性气体的流量信息；所述吸收/再生反应单元包括吸收/再生反应器、微控加热炉和冷凝管，所述微控加热炉设置在所述吸收/再生反应器的外部，用于对所述吸收/再生反应器进行加热，所述冷凝管的气体进口与所述吸收/再生反应器的出口连接；所述在线监测单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、在线pH计、气体分析仪，所述第一温度传感器同时与所述微控加热炉和所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述微控加热炉的温度；所述第二温度传感器和所述在线pH计均设置在所述吸收/再生反应器内部，并与所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集所述吸收/再生反应器内部反应体系的温度和pH值；所述气体分析仪同时与所述冷凝管的气体出口和所述数据采集单元连接，通过所述数据采集单元采集反应尾气中气体的组成及含量；通过所述记录控制单元记录所述数据采集单元采集到的数据信息，并根据所述数据信息对所述混合气输入单元和所述吸收/再生反应单元进行控制。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述混合气输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，常宏岗，何金龙，徐波，杨亚宇，吴明鸥，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11