《中空纤维膜吸收器脱硫性能测试方法》（报批稿）.docx

ICS 07.060;67.260A 45HY中 华 人 民 共 和 国 海 洋 行 业 标 准XX/T XXXXXXXXX中空纤维膜吸收器脱硫性能测试方法Standard test method for the desulfurization performance of the hollow fiber membrane absorber点击此处添加与国际标准一致性程度的标识（报批稿）XXXX - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施XX/T XXXXXXXXX目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 测试原理 25 测试试剂及条件 26 测试仪器及装置 27 测试方法 48 数据处理 49 测试报告 5附件 A （资料性） 中空纤维膜吸收器脱硫性能测试报告示例 6参考文献 7IXX/T XXXXXXXXX中空纤维膜吸收器脱硫性能测试方法1 范围本文件规定了中空纤维膜吸收器用于脱除气体中的二氧化硫（SO2 ）时的气体处理量、尾气排放浓 度、脱硫率、膜效用等的测试方法。本文件适用于中空纤维膜吸收器脱硫性能的测试， 其他类型的膜吸收器也可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件； 不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。GB 3095 环境空气质量标准GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ 25272012 环境保护产品技术要求 膜生物反应器3 术语和定义下述术语和定义适用于本标准。3.1中空纤维膜吸收器 hollow fiber membrane absorber由中空纤维膜元件、 吸收液进/出液集液管、进/出气口、 外壳等组成的膜吸收单元。3.2膜面积 membrane area膜吸收器中用于吸收传质的有效膜面积。3.3气体处理量 gas capacity测试条件下，中空纤维膜吸收器进/出气口SO2浓度符合指定要求时，中空纤维膜吸收器进气口处的 气体体积流量。3.4尾气排放浓度 exhausted gas emission concentration中空纤维膜吸收器出气口处的SO2浓度。1XX/T XXXXXXXXX3.5脱硫率 desulfurization efficiency膜吸收器脱除的SO2量占进入膜吸收器SO2总量的百分比。3.6膜效用 membrane utility测试条件下，气相中SO2 出口浓度实现排放要求时， 中空纤维膜吸收器单位膜面积处理的气体体积 流量。4 测试原理SO2透过疏水膜微孔到达吸收液一侧， 与吸收液中的碱性成分（如NaOH 、(NH4)2SO3 ）发生化合反 应，反应物随吸收液的流动被带出中空纤维膜吸收器，达到脱除气体中SO2 的目的。5 测试试剂及测试条件5.1 测试试剂测试所用试剂应符合以下要求：去离子水，25 时，电导率不高于10 S/cm；氢氧化钠（NaOH），分析纯；亚硫酸铵（(NH4)2SO3.H2O），一水亚硫酸铵质量分数 90%；SO2钢瓶气， 纯度不低于99.9 %；环境空气， 符合GB 3095二类区要求。5.2 吸收液进口条件配制氢氧化钠或(NH4)2SO3水溶液5 g/L，该溶液在膜吸收器进液口处应符合以下要求：温度： 25 ±1 ;压力 0.1 MPa。5.3 气体条件用SO2钢瓶气和环境空气配制成1500 mg/m3 的测试气体，该气体在膜吸收器进气口处应符合以下要 求：浓度波动范围： 测试值的± 5 %；温度： 25 ± 1 ;压力：进/出口压力均不大于吸收液压力。6 测试仪器及装置6.1 测试仪器仪表测试所用仪表应符合以下要求：2T P F8PpHF11T189813163 465110172128XX/T XXXXXXXXX温度计，测量范围0 100 , 分度值 1 ;SO2浓度仪， 准确度± 5 %;流量计，精度等级1.0级；pH计， 测量范围0 14，精度等级0.1级；压力表，精度等级1.0级。6.2 脱硫性能测试装置6.2.1 测试工艺流程中空纤维膜吸收器脱硫性能测试工艺流程如图1所示：14 1578标引序号说明：1吸收液恒温水槽；10进气检测口；2耐腐蚀水泵；11 出气检测口；3流量计；12增压风机；4压力表；13SO2钢瓶；5温度计；14热风箱；6pH计；15气体混合器；7废液回收槽；16针阀；8球阀；17气体减压阀；9 中空纤维膜吸收器；18尾气处理装置。图1.中空纤维膜吸收器脱硫性能测试工艺流程示意图6.2.2 气、液管路连接方法采用管程吸收方式进行管路连接，吸收液流经中空纤维膜内侧，测试气体流经壳程。6.2.3 气密性检查3XX/T XXXXXXXXX装置连接后应进行气密性检查。按照HJ 25272012中7.6.2的要求进行气密性检查： 启动增压风机 向中空纤维膜吸收器中鼓入0.02 MPa 0.05 MPa空气，用肥皂水（或其他能产生泡沫且无腐蚀性的溶液） 涂于箱体、气体管路所有接口处，稳定5 min，无气泡产生，说明中空纤维膜吸收器及气体管路的气密 性良好。6.2.4 注意事项脱硫性能测试装置安装应注意以下事项：水箱、泵、 仪表、 管道、阀门等， 应采用耐过流介质腐蚀的材质， 不应使用碳钢、铸铁或镀锌 等管材；测试装置组装后，应用清洗液或自来水冲洗管路，管路不应含有表面活性剂或油等物质； 尾气处理装置宜选择碱性吸收液，使含硫尾气经处理达标后排放。7 测试方法7.1 NaOH 吸收液法（仲裁法）测试步骤如下：1）启动水泵， 按照中空纤维膜吸收器膜面积的15倍设定吸收液流量（膜面积以m2为单位， 吸收液 流量以L/h为单位），测试过程中，此吸收液流量应始终保持不变。调节吸收液进液口温度至5.2规定的 数值， 排空中空纤维膜内侧空气。2）依次启动增压风机、热风箱、尾气处理装置，初始气体流量设定为膜面积数值（膜面积以m2为 单位， 气体流量以m3/h为单位），待进气口温度符合5.3规定的数值时，打开SO2钢瓶， 通过针阀调节SO2 钢瓶气流量，使进气口SO2浓度达到5.3规定的数值。3）观察进液口pH数值，当进液口pH不小于13.0，并且进/出气口SO2浓度波动在5.3规定的波动范 围内保持稳定达5 min以上时， 记录吸收液入口、气体入口测试仪表数据及进/出气口SO2浓度测试结果， 用于计算脱硫率。4）调节进气口SO2浓度和进气流量， 使出气口SO2浓度达到30 mg/m3 35 mg/m3 ，记录进气口流量 及进/出气口SO2浓度数据。注： 中空纤维膜吸收器进气口、出气口测试点数及具体位置的选择应符合GB/T 16157要求。5）测试间隔时间不少于5 min，重复不少于3次，结果取平均值， 用于计算气体处理量、尾气排放 浓度和膜效用，测试结果不超过设定值的±5%，认为数据有效。6）测试完成后，先关闭SO2钢瓶气，待中空纤维膜吸收器出气口检测不到SO2后， 关闭增压风机及 水泵， 停止测试。注： 吸收液循环使用，当进液口处pH值不满足7.1要求时， 排放至废液回收槽，经中和处理后达标排放。7.2 (NH4)2SO3 吸收液法测试步骤如下：1）启动水泵， 按照中空纤维膜吸收器膜面积的15倍设定初始吸收液流量（膜面积以m2为单位， 吸 收液流量以L/h为单位）。测试过程中，吸收液流量按照液气比10（液体流量单位用L/h ，气体流量单位 用m3/h）与测试气体流量同步调节。 调节吸收液进液口温度至5.2规定的数值，排空中空纤维膜内侧空 气。2XX/T XXXXXXXXX2）依次启动增压风机、热风箱、尾气处理装置，初始气体流量按照液气比10（液体流量单位用L/h， 气体流量单位用m3/h）进行设定，并在此后测试中始终保持该液气比。待进气口温度符合5.3规定的数 值时， 打开SO2钢瓶， 通过针阀调节SO2钢瓶气流量， 使进气口SO2浓度达到5.3规定的数值。3）观察进液口pH数值，当进液口pH达到6.0 6.5范围内，并且进/出气口SO2浓度波动在5.3规定 的波动范围内保持稳定达5 min以上时，记录吸收液入口、气体入口测试仪表数据及进/出气口SO2浓度 测试结果， 用于计算脱硫率。4）调节进气口SO2浓度、进气流量及吸收液流量，使液气比始终保持10（液体流量单位用L/h ，气 体流量单位用m3/h），出气口SO2浓度达到30 mg/m3 35 mg/m3，记录进气口流量及进/出气口SO2浓度数 据。注： 中空纤维膜吸收器进气口、出气口测试点数及具体位置的选择应符合GB/T 16157要求。5）测试间隔时间不少于5 min，重复不少于3次，结果取平均值， 用于计算气体处理量、尾气排放 浓度和膜效用，测试结果不超过设定值的±5%，认为数据有效。6）测试完成后，先关闭SO2钢瓶气，待中空纤维膜吸收器出气口检测不到SO2后， 关闭增压风机及 水泵， 停止测试注： 吸收液循环使用， 当进液口处pH值不满足7.2要求时， 排放至废液回收槽，经中和处理后达标排放。8 数据处理8.1 气体处理量3式中：气体处理量，单位为立方米每小时（m3/h）；n测试次数；第i次测试时记录的进气口流量，单位为立方米每小时（m3/h）。 计算结果保留至小数点后一位。8.2 尾气排放浓度式中：尾气排放浓度，单位为毫克每立方米（mg/m3）； n测试次数；第i次测试时记录的出气口处SO2浓度值， 单位为毫克每立方米（mg/m3 ）。 计算结果保留整数位。（1）（2）8.3 脱硫率计算式中：（3）XX/T XXXXXXXXX脱硫率，单位为百分比（%）；cn进气口处SO2浓度，单位为毫克每立方米（mg/m3）； 出气口处SO2浓度， 单位为毫克每立方米（mg/m3 ）。计算结果保留至小数点后一位。8.4 膜效用计算（4）式中：F膜效用， 单位为立方米每平方米每小时（m3/m2.h）；气体处理量，单位为立方米每小时（m3/h）；A