一种桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置及方法
本发明涉及陶瓷膜气体吸收，尤其涉及一种桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置及方法。
背景技术：
1、膜气体吸收技术是一种将膜技术与气体吸收技术相结合的新型气体分离技术。传统的气体分离技术如吸收、吸附、冷凝等存在一些限制，如操作复杂、能耗高、设备庞大等。膜气体吸收技术通过简化操作流程、降低能耗和缩小设备体积，克服了这些限制。膜气体吸收技术作为一种低能耗、高效率的气体分离技术，受到了广泛关注和研究。膜气体吸收技术的研究主要集中在以下几个方面：膜材料的研究、膜组件和工艺的研究、膜气体吸收技术的应用研究。总之，膜气体吸收技术作为一种新型的气体分离技术，具有广阔的应用前景和发展潜力。
2、然而现有实验室用的陶瓷管式膜吸收气体装置大多数是科研人员自己搭建，具有管路布置紊乱、设备体积大、空间利用率低、不易安装与运输等不足，因此，需要一套结构合理、空间利用率高、外观整洁、便于制作、维修和运输的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置。
技术实现思路
1、为解决上述背景技术中所提出的技术问题，本发明提供一种桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置及方法。
2、本发明采用以下技术方案实现：一种桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，包括固定框架、三通管、第一检测口、第二检测口、气体混合器、气体缓冲罐，
3、所述固定框架顶部分别设置有吸收剂储罐和吸收液储罐；
4、所述固定框架一侧竖向设置有固定板，所述固定板上安装有第一调节阀、第二调节阀、第四调节阀、第五调节阀、陶瓷管式膜吸收单元，
5、所述固定框架一侧设置有第一组分气体入口和第二组分气体入口；
6、所述第一组分气体入口和第二组分气体入口分别与气体混合器的两个输入口相连；
7、所述气体混合器的输出口与气体缓冲罐的输入口相连；
8、所述气体缓冲罐的输出口与第一调节阀的输入口之间通过相应管路相连；
9、所述第一调节阀的输出口与三通管的输入口相连，
10、所述三通管的两个输出口分别与陶瓷管式膜吸收单元一侧靠近上方所具有的输入口和第二调节阀的输入口相连，
11、所述第二调节阀的输出口与第一检测口相连；
12、所述陶瓷管式膜吸收单元相对另一侧靠近下方所具有的输出口与第五调节阀的输入口相连，
13、所述第五调节阀的输出口与第二检测口相连，
14、所述吸收剂储罐底部输出口处安装有第六调节阀，
15、所述第六调节阀输出口通过相应管路与第三调节阀的输入口相连；
16、所述第三调节阀的输出口与陶瓷管式膜吸收单元的底端所具有的输入口相连，
17、所述陶瓷管式膜吸收单元的顶端所具有的输出口与第四调节阀的输入口相连，
18、所述第四调节阀的输出口与吸收液储罐的输入口相连。
19、作为上述方案的进一步改进，所述第一组分气体入口与气体混合器之间的相应管路上安装有第一气体流量计。
20、作为上述方案的进一步改进，所述第二组分气体入口与气体混合器之间的相应管路上安装有第二气体流量计。
21、作为上述方案的进一步改进，所述气体缓冲罐与所述第一调节阀之间的相应管路上沿流体移动方向依次安装有第三气体流量计、气体温度计和气体压力计。
22、作为上述方案的进一步改进，所述第六调节阀与第三调节阀之间的相应管路上沿流体移动方向依次安装有液体流量计、液体温度计、液体压力计。
23、作为上述方案的更进一步改进，所述第六调节阀与液体流量计之间的相应管路上安装有泵体。
24、作为上述方案的更进一步改进，所述泵体为隔膜泵。
25、作为上述方案的进一步改进，所述固定框架采用铝型材组装而成，所述固定板、吸收剂储罐和吸收液储罐均采用透明材质制成。
26、作为上述方案的进一步改进，所述气体缓冲罐的顶部安装有安全阀。
27、本发明还提供一种应用于上述装置的桌面型陶瓷管式膜吸收气体的方法，包括如下步骤：
28、s1、通入吸收剂，打开第六调节阀，打开第三调节阀，打开第四调节阀，启动隔膜泵，吸收剂从吸收剂储罐流入吸收液储罐，调节第三调节阀和第四调节阀可改变吸收剂在管路内的流量和工作压力；
29、s2、通入气体，分别从第一组分气体入口和第二组分气体入口通入相应组分气体，打开第一调节阀，打开第五调节阀，调节第一气体流量计和第二气体流量计的底部阀门以改变混合气体比例，混合气体进入陶瓷管式膜吸收单元，在陶瓷管膜微孔内与吸收剂实现气液相际传质，吸收液流入吸收液储液罐，吸收气从第二检测口排出；
30、s3、检测气体成分，打开第二调节阀，一部分混合气体流经三通管，从第一检测口排出，此时可从第一检测口和第二检测口抽取一定量的气体用于检测其中混合气体含量，检测完成之后关闭第二调节阀；
31、s4、结束膜吸收，关闭第一气体流量计和第二气体流量计底部阀门，关闭第一调节阀、关闭第五调节阀、关闭隔膜泵、关闭第六调节阀、关闭第三调节阀、关闭第四调节阀。
32、相比现有技术，本发明的有益效果在于：
33、本发明的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其固定框架采用铝型材组成而成，方便安装、维修、运输，固定板采用透明有机玻璃材质，便于观察固定框架后侧管路布置和流体流动情况，吸收剂储罐和吸收液储罐回水口为快插设计，方便进行拆卸、清洗和安装，陶瓷管式膜吸收单元为可拆卸设计，方便更换其内部陶瓷膜管。
技术特征：
1.一种桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，包括固定框架27、三通管(11)、第一检测口(16)、第二检测口(17)、气体混合器(5)、气体缓冲罐(6)，
2.如权利要求1所述的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，所述第一组分气体入口(1)与气体混合器(5)之间的相应管路上安装有第一气体流量计。
3.如权利要求1所述的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，所述第二组分气体入口(2)与气体混合器(5)之间的相应管路上安装有第二气体流量计。
4.如权利要求1所述的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，所述气体缓冲罐(6)与所述第一调节阀(10)之间的相应管路上沿流体移动方向依次安装有第三气体流量计、气体温度计和气体压力计。
5.如权利要求1所述的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，所述第六调节阀(19)与第三调节阀(13)之间的相应管路上沿流体移动方向依次安装有液体流量计(21)、液体温度计(22)、液体压力计(23)。
6.如权利要求5所述的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，所述第六调节阀(19)与液体流量计(21)之间的相应管路上安装有泵体。
7.如权利要求6所述的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，所述泵体为隔膜泵(20)。
8.如权利要求1所述的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，所述固定框架(27)采用铝型材组装而成，所述固定板(26)、吸收剂储罐(18)和吸收液储罐(25)均采用透明材质制成。
9.如权利要求1所述的桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置，其特征在于，所述气体缓冲罐(6)的顶部安装有安全阀(28)。
10.一种应用于如权利要求7所述装置的桌面型陶瓷管式膜吸收气体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
技术总结
本发明公开了一种桌面型陶瓷管式膜吸收气体装置及方法，其中装置包括固定框架，固定架左侧有两种组分气体入口，两种组分气体经过混合器混合后，由管路输送依次经过缓冲罐、气体流量计、气体温度计、气体压力计、阀门，最终进入陶瓷管式膜吸收单元，固定框架前部下方有吸收剂储罐和吸收液储罐，吸收剂储罐内液体在输液泵作用下经管路将液体流量计、液体温度计、液体压力计、陶瓷管式膜吸收单元、吸收液储罐连接。本发明膜吸收气体装置便于移动和运输，设备的集成度和空间利用率高。
技术研发人员：张震,王悦悦,陈颍,刘乐天,周若晗,刘晴,施政皇,秦一峰
受保护的技术使用者：阜阳师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23