一种VOCs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置的制作方法

专利2024-12-22  35


本技术涉及蜂窝活性炭吸附性能检测,特别地,涉及一种vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置。


背景技术:

1、近年来大气污染问题愈发严重,引起全社会的高度重视,为加强大气污染防治,国家及各级政府均出台了一系列挥发性有机物(vocs)污染防治措施,主要包括源头治理、过程管控及末端治理等,采用活性炭吸附法是进行废气末端治理最广泛的方式之一。因活性炭的市场需求急剧增加使得各类蜂窝活性炭的性能、品牌、种类出现了层次不齐的现象,为企业选择性能优异的蜂窝活性炭带来了挑战。活性炭碘吸附值是判定蜂窝活性炭性能最关键的技术指标之一,目前可采用碘吸附测定法、氰化银滴定法和高碘酸滴定法等方法进行检测,其中碘吸附测定法是应用最广泛的方法之一。为减少蜂窝活性炭采购质量风险、降低环保违法风险、提高活性炭使用寿命,通常采用碘量法由专业分析检测机构在实验室内手动完成检测,采用该方法时主要存在以下不足:1)手工检测操作过程误差大、效率低、人工成本高,存在因人为操作、判定误差带来的检测风险。2)专业性要求高,需配备专业化学分析检测人员在实验室内完成,进而使得普通企业在采购时检测时效性差。3)缺少自动化程度高的蜂窝活性炭碘吸附专用检测装置及检测结果分析系统。

2、目前蜂窝活性炭碘吸附值检测过程基本采用手工滴定法在专用实验室内完成,不仅存在取样误差大、操作稳定性及检测可重复性差、作业效率低、人工成本高等不足,同时,因过渡依赖操作者技能水平导致其在滴定过程数据读取、颜色判定引起的人为判定误差较大,进而影响蜂窝活性炭的吸附性能判定,其次,无专用的蜂窝活性炭碘吸附值检测装置及相关控制系统。因此,如何实现蜂窝活性炭碘吸附值的快速、高效、稳定检测,提高检测过程自动化程度及时效性,降低活性炭使用成本,提高使用寿命,避免因蜂窝活性炭质量问题引起的vocs末端治理和环保违法风险意义重大。


技术实现思路

1、本技术提供了一种vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,以解决现有蜂窝活性炭碘吸附值检测过程成本高、误差大、专业性要求高、自动化程度低的技术问题。

2、本技术采用的技术方案如下:

3、一种vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,包括:

4、活性炭取样及制样系统,用于对活性炭进行取样及制样得到活性炭样品;

5、样品移取及称量系统,用于对所述活性炭样品进行抓取和称重;

6、样品预制及过滤系统,用于对称量后的活性炭样品滴加盐酸溶液和碘标准溶液实现对碘元素的吸附,并将吸附有碘元素样品经过过滤完成固液分离;

7、滴定系统,用于硫代硫酸钠对过滤后的滤液完成残余碘含量的滴定检测;

8、系统控制分析及显示系统,分别与所述活性炭取样及制样系统、样品移取及称量系统、样品预制及过滤系统、滴定系统电路连接,用于根据各溶液浓度信息、活性炭样品重量及各溶液的用量数据计算蜂窝活性炭碘吸附值并显示在界面上。

9、进一步地,所述活性炭取样及制样系统包括活性炭取样箱、取样钻机、研磨装置、筛分装置、恒温干燥箱、样品转移通道、转移机构、冷却干燥室,所述活性炭取样箱、取样钻机、研磨装置、筛分装置、恒温干燥箱由上至下依次设置,所述转移机构设置在样品转移通道内,用于将恒温干燥箱内经过恒温干燥后的样品转移至冷却干燥室进行冷却干燥。

10、进一步地,所述取样钻机包括可伸入活性炭取样箱对活性炭样品进行钻取的取样钻头、驱动取样钻头转动的驱动钻机驱动器、与取样钻头连通用于活性炭残留样品清扫的取样清扫系统;

11、所述研磨装置的底部设置有第一电磁阀;

12、所述筛分装置由上之下依次包括震动筛、收集斗和第二电磁阀;

13、所述恒温干燥箱包括盛放台、设置在盛放台上的收集皿,所述收集皿位于第二电磁阀的正下方;

14、所述冷却干燥室包括制冷系统、干燥系统。

15、进一步地,所述样品移取及称量系统包括提升装置、样品转移室、转移管道、减量电子秤、粉末流量泵组,所述提升装置用于将冷却干燥室内的样品转移至样品转移室中,样品经过转移管道移动至减量电子秤上并完成称重,粉末流量泵组用于将完成称重的将样品输送至样品预制及过滤系统。

16、进一步地,所述提升装置包括提升机构和抓取机构,所述,抓取机构抓取冷却干燥室中盛有样品的收集皿,经提升机构将样品转移至样品转移室中。

17、进一步地,所述样品预制及过滤系统包括第一聚四氟乙烯瓶组、过滤系统、超声波振荡加热器、第二聚四氟乙烯瓶组、三维旋转转移架、盐酸溶液滴加系统、碘标准溶液滴加系统、沸腾状态检测及计时装置,所述第二聚四氟乙烯瓶组设置在三维旋转转移架上,所述盐酸溶液滴加系统、碘标准溶液滴加系统分别用于向定量滴加盐酸溶液和碘标准溶液实现对碘元素的吸附,所述超声波振荡加热器用于为对所述第二聚四氟乙烯瓶组内的溶液进行加热、振荡;所述过滤系统用于将第二聚四氟乙烯瓶组内的溶液过滤至第一聚四氟乙烯瓶组内,所述沸腾状态检测及计时装置用于检测所述第二聚四氟乙烯瓶组内的溶液沸腾状态,当沸腾一定时间后超声波振荡加热器关闭。

18、进一步地,所述过滤系统包括旋转支架、设置在旋转支架上的过滤斗;

19、所述盐酸溶液滴加系统包括第一移动机构、盐酸溶液存储瓶、流量泵,所述流量泵的输入端连接盐酸溶液存储瓶,输出端与第一移动机构驱动连接;

20、所述碘标准溶液滴加系统包括第二移动机构、碘标准溶液存储瓶、高精流量泵,所述高精流量泵的输入端连接碘标准溶液存储瓶,输出端与第二移动机构驱动连接。

21、进一步地,所述滴定系统包括超声波混合装置、滴定锥形瓶组、颜色传感器、平移移液系统、硫代硫酸钠滴加系统、淀粉指示液滴加系统,所述超声波混合装置设置在滴定锥形瓶组底部,用于样品滴定过程混合;所述颜色传感器用于检测滴定锥形瓶组内滴定后的溶液颜色;所述淀粉指示液滴加系统用于定量添加淀粉指示液至所述滴定锥形瓶组中;所述硫代硫酸钠滴加系统用于对滴定锥形瓶组内的含碘溶液进行硫代硫酸钠滴定,当滴定至颜色传感器发现变色时,停止滴定,所述平移移液系统用于将所述第二聚四氟乙烯瓶组内溶液的定量转移至所述滴定锥形瓶组中。

22、进一步地,所述平移移液系统包括横向移动机构、设置在所述横向移动机构上的若干吸取装置;

23、所述硫代硫酸钠滴加系统包括高精流量泵组、硫代硫酸钠溶液存储瓶、第一管路系统,所述高精流量泵组的输入端通过第一管路系统连接硫代硫酸钠溶液存储瓶,输出端通过第一管路系统为所述滴定锥形瓶组滴加硫代硫酸钠溶液;

24、所述淀粉指示液滴加系统包括流量泵组、淀粉指示液存储瓶、第二管路系统,所述流量泵组的输入端通过第二管路系统连接淀粉指示液存储瓶,输出端通过第二管路系统为所述滴定锥形瓶组滴加淀粉指示液。

25、进一步地,还包括清水冲洗系统,与所有管路和容器相连接,用于对所有管路及容器进行清洗。

26、相比现有技术,本技术具有以下有益效果:

27、1、本技术提供的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置可实现蜂窝活性炭碘吸附值的快速、准确检测,避免了传统依靠手工检测、肉眼判定引起的误差,缩短了检测周期,提高了检测效率和精度。

28、2、本技术提供的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置可完成对蜂窝活性炭碘吸附值检测装置的自动控制、检测数据的自动记录、检测结果的自动判定和蜂窝活性炭碘吸附值最终显示,极大提升了检测自动化、智能化。

29、3、本技术提供的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置为各环保机构、活性炭使用单位进行蜂窝活性炭质量的检测提供了便捷,为防止劣质活性炭使用提供了保障,进而降低了因活性炭性能不达标引起的vocs末端治理环保风险,为企业降低活性炭使用成本提供了可能。

30、除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本技术作进一步详细的说明。


技术特征:

1.一种vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,所述活性炭取样及制样系统(1)包括活性炭取样箱(11)、取样钻机(12)、研磨装置(13)、筛分装置(14)、恒温干燥箱(15)、样品转移通道(16)、转移机构(17)、冷却干燥室(18),所述活性炭取样箱(11)、取样钻机(12)、研磨装置(13)、筛分装置(14)、恒温干燥箱(15)由上至下依次设置,所述转移机构(17)设置在样品转移通道(16)内,用于将恒温干燥箱(15)内经过恒温干燥后的样品转移至冷却干燥室(18)进行冷却干燥。

3.根据权利要求2所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,所述样品移取及称量系统(2)包括提升装置(21)、样品转移室(22)、转移管道(23)、减量电子秤(24)、粉末流量泵组(25),所述提升装置(21)用于将冷却干燥室(18)内的样品转移至样品转移室(22)中,样品经过转移管道(23)移动至减量电子秤(24)上并完成称重,粉末流量泵组(25)用于将完成称重的将样品输送至样品预制及过滤系统(3)。

5.根据权利要求4所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,所述提升装置(21)包括提升机构(211)和抓取机构(212),所述,抓取机构(212)抓取冷却干燥室(18)中盛有样品的收集皿(151),经提升机构(211)将样品转移至样品转移室(22)中。

6.根据权利要求1所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,所述样品预制及过滤系统(3)包括第一聚四氟乙烯瓶组(31)、过滤系统(32)、超声波振荡加热器(33)、第二聚四氟乙烯瓶组(34)、三维旋转转移架(35)、盐酸溶液滴加系统(36)、碘标准溶液滴加系统(37)、沸腾状态检测及计时装置(38),所述第二聚四氟乙烯瓶组(34)设置在三维旋转转移架(35)上,所述盐酸溶液滴加系统(36)、碘标准溶液滴加系统(37)分别用于向定量滴加盐酸溶液和碘标准溶液实现对碘元素的吸附,所述超声波振荡加热器(33)用于为对所述第二聚四氟乙烯瓶组(34)内的溶液进行加热、振荡;所述过滤系统(32)用于将第二聚四氟乙烯瓶组(34)内的溶液过滤至第一聚四氟乙烯瓶组(31)内,所述沸腾状态检测及计时装置(38)用于检测所述第二聚四氟乙烯瓶组(34)内的溶液沸腾状态,当沸腾一定时间后超声波振荡加热器(33)关闭。

7.根据权利要求6所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,所述过滤系统(32)包括旋转支架(322)、设置在旋转支架(322)上的过滤斗(321);

8.根据权利要求6所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,所述滴定系统(4)包括超声波混合装置(41)、滴定锥形瓶组(42)、颜色传感器(43)、平移移液系统(44)、硫代硫酸钠滴加系统(45)、淀粉指示液滴加系统(46),所述超声波混合装置(41)设置在滴定锥形瓶组(42)底部,用于样品滴定过程混合;所述颜色传感器(43)用于检测滴定锥形瓶组(42)内滴定后的溶液颜色;所述淀粉指示液滴加系统(46)用于定量添加淀粉指示液至所述滴定锥形瓶组(42)中;所述硫代硫酸钠滴加系统(45)用于对滴定锥形瓶组(42)内的含碘溶液进行硫代硫酸钠滴定,当滴定至颜色传感器(43)发现变色时,停止滴定,所述平移移液系统(44)用于将所述第二聚四氟乙烯瓶组(34)内溶液的定量转移至所述滴定锥形瓶组(42)中。

9.根据权利要求8所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,

10.根据权利要求1所述的vocs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,其特征在于,还包括清水冲洗系统(5),与所有管路和容器相连接,用于对所有管路及容器进行清洗。


技术总结
本申请提供了一种VOCs吸附用蜂窝活性炭碘吸附值检测装置,包括:活性炭取样及制样系统,用于对活性炭进行取样及制样得到活性炭样品;样品移取及称量系统,用于对所述活性炭样品进行抓取和称重;样品预制及过滤系统,用于对称量后的活性炭样品滴加盐酸溶液和碘标准溶液实现对碘元素的吸附,并将吸附有碘元素样品经过过滤完成固液分离;滴定系统,用于硫代硫酸钠对过滤后的滤液完成残余碘含量的滴定检测;系统控制分析及显示系统,分别与所述活性炭取样及制样系统、样品移取及称量系统、样品预制及过滤系统、滴定系统电路连接,用于根据各溶液浓度信息、活性炭样品重量及各溶液的用量数据计算蜂窝活性炭碘吸附值并显示在界面上。

技术研发人员:杨力强,刘汉平,王霄腾,高世文,谭亮,李范
受保护的技术使用者:中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日:20231110
技术公布日:2024/6/26
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