[發(fā)明專(zhuān)利]大氣光化學(xué)反應(yīng)的調(diào)壓方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010133627.6
• 申請(qǐng)日: 2010-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101829532A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董寧;朱平;李波;郭勇;楊果
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市華測(cè)檢測(cè)技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J19/12
• 分類(lèi)號(hào): B01J19/12
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種調(diào)控光化學(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)的方法，特別涉及一種利用雙層結(jié)構(gòu)的室外煙霧箱的調(diào)溫、調(diào)壓方法。

背景技術(shù)

光化學(xué)煙霧是由汽車(chē)、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔锖偷趸锏纫淮挝廴疚?，在?yáng)光的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、醛、酮、酸、過(guò)氧乙酰硝酸酯等二次污染物，參與光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象叫做光化學(xué)煙霧。

為了了解光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)普遍開(kāi)展了利用光化學(xué)煙霧箱模擬大氣光化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。應(yīng)用煙霧箱進(jìn)行大氣環(huán)境化學(xué)模擬研究不但能夠排除復(fù)雜的氣象、地形等因素的影響，從而在可以控制且能重復(fù)的條件下單純地模擬大氣中的化學(xué)過(guò)程，提煉出大氣化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，獲得反應(yīng)的機(jī)制機(jī)理，而且還可以開(kāi)發(fā)并驗(yàn)證大氣化學(xué)模式，其研究成果將為大氣污染防治對(duì)策的制定提供科學(xué)依據(jù)。目前已知的國(guó)內(nèi)外的煙霧箱分為室內(nèi)和室外兩種。室外煙霧箱的優(yōu)點(diǎn)是可以直接利用陽(yáng)光，缺點(diǎn)是光強(qiáng)隨著自然條件的變化而變化，且周?chē)h(huán)境也在不斷變化。溫度、濕度、光強(qiáng)等的不斷變化和難以控制使得煙霧箱實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性變差。而室內(nèi)煙霧箱可以對(duì)溫度、濕度等因素提供精確的控制，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性較好。但由于人造光源的發(fā)射光譜不能在全波段上都與太陽(yáng)光相同，使得測(cè)得的某些光化學(xué)反應(yīng)速率與在陽(yáng)光下得到的反應(yīng)速率存在偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種對(duì)室外煙霧箱中光化學(xué)實(shí)驗(yàn)的調(diào)壓方法，能保證既能利用陽(yáng)光，同時(shí)又可精確控制實(shí)驗(yàn)條件，提高光化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)精度。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

控制大氣光化學(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)的方法，包括如下步驟：

(1)向光化學(xué)反應(yīng)艙中充入適量的純凈空氣和反應(yīng)氣體，充入氣體的量要根據(jù)所要調(diào)控的壓強(qiáng)計(jì)算出來(lái)；向調(diào)控艙中充入純凈空氣。

(2)關(guān)閉反應(yīng)艙的換氣閥，保證反應(yīng)艙為密封空間；

(3)用真空泵對(duì)調(diào)控艙進(jìn)行抽氣，使調(diào)控艙中的壓強(qiáng)達(dá)到所要控制的壓強(qiáng)；

(4)由于內(nèi)層為柔性材料，光化學(xué)反應(yīng)艙的體積會(huì)隨著調(diào)控艙壓強(qiáng)降低而增大，光化學(xué)反應(yīng)艙中的壓強(qiáng)會(huì)逐漸減小至約等于調(diào)控艙的壓強(qiáng)。

本發(fā)明還提供了一種在光化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中隨時(shí)調(diào)控壓強(qiáng)的方法，包括如下步驟：

(1)保持反應(yīng)艙密封；

(2)通過(guò)用真空泵對(duì)調(diào)控艙進(jìn)行抽氣或用壓縮機(jī)對(duì)調(diào)控艙進(jìn)行充氣，減小或增大調(diào)控艙的壓強(qiáng)；

(3)反應(yīng)艙的壓強(qiáng)隨之改變。

上述調(diào)控壓強(qiáng)的方法利用到的裝置的特征是：整個(gè)裝置包括調(diào)控艙和光化學(xué)反應(yīng)艙兩個(gè)艙室；兩個(gè)艙室都是可密閉的空間；調(diào)控艙圍繞光化學(xué)反應(yīng)艙。

調(diào)控艙的艙壁要具有耐壓、透光的性質(zhì)，其承受壓強(qiáng)范圍至少是0atm～1atm。

光化學(xué)反應(yīng)艙的艙壁材料是柔性、透光材料。

所述光化學(xué)反應(yīng)艙安裝減壓閥，減壓閥的閾值壓強(qiáng)略大于由塑料薄膜重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)。

本方法對(duì)光化學(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)的控制范圍是0.01atm～2atm。

減壓過(guò)程要保證反應(yīng)艙內(nèi)氣體在低氣壓下的體積不大于反應(yīng)艙的最大體積。

本發(fā)明所述的調(diào)控光化學(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)的方法是通過(guò)改變外層的調(diào)控艙的壓強(qiáng)，來(lái)間接改變內(nèi)層光化學(xué)反應(yīng)艙的壓強(qiáng)，可以模擬高空低壓環(huán)境下的大氣化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)艙是獨(dú)立、密封的空間，保證了反應(yīng)艙中的光化學(xué)反應(yīng)盡可能不受調(diào)壓過(guò)程的影響。另外，本發(fā)明所述的調(diào)壓方法可以在光化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行過(guò)程中對(duì)壓強(qiáng)實(shí)施調(diào)控，而不需要對(duì)反應(yīng)艙進(jìn)行抽氣或充氣，減少了對(duì)實(shí)驗(yàn)氣體的干擾。因此，本方法增加了實(shí)驗(yàn)的靈活性和可控性，提高了實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述方法所使用的一種典型裝置的示意圖；

圖中標(biāo)記：1-外層，2-調(diào)控艙，3-減壓閥，4-光化學(xué)反應(yīng)艙，5-內(nèi)層，6-換氣閥(調(diào)控艙)，7-換氣閥(反應(yīng)艙)，8-真空泵，9-空氣凈化系統(tǒng)，10-壓縮機(jī)，11-采樣口，12-支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：

為了研究大氣在光照條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)以及光化學(xué)煙霧的機(jī)理，需要進(jìn)行大氣光化學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明所述的方法可用于控制光化學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)的壓強(qiáng)。