[發明專利]一種二氧化氮光解裝置

有效

• 申請號: 201110310958.7
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102445415A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 曾立民;曹瑋
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/33;G01N21/76
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種光解裝置，特別是關于一種適合于氮氧化物在線分析和監測儀器中使用的二氧化氮光解裝置。

背景技術

氮氧化合物NO_X是大氣中主要污染物之一，其包含一氧化氮NO和二氧化氮NO₂兩種含氮化合物，其來源可分為天然源和人為源。天然源大部分是生物源，包括生物機體的腐爛排放、亞硝酸鹽的氧化以及氨基酸的分解；人為源中的主要來源是燃燒源，其中2/3來自汽車等流動源的排放，1/3來自固定源的排放。

研究表明：NO₂和NO的循環是對流層唯一已知的臭氧產生機制，對空氣質量，以及區域和全球尺度的大氣氧化性有影響；NO₂還是地球表面產生光化學煙霧的重要前體物，以及酸雨的重要形成原因之一；此外，對流層大氣的顯著特點是化學性質活潑，主要是由NO_X-有機物體系造成；NO₂的毒性比NO的毒性高4～5倍，達到一定濃度后能刺激人的呼吸器官，引起急性和慢性中毒，影響和危害人體健康。因此，二氧化氮是大氣環境監測和環境容量評價的重要指標。

目前所應用的NO₂測量技術可分為光譜法和化學發光法兩類。常用的光譜技術有差分吸收光譜(DOAS)、紅外可調諧二極管激光光譜(TDLS)、激光誘導熒光(LIF)、光腔衰蕩光譜(CRDS)等，可利用NO₂的吸收光譜直接測定，但測量精度受到NO₂光解的影響，而且檢測限相對較高。化學發光法是通過鉬轉化爐將NO₂首先還原為NO，再通過NO與O₃的化學發光原理(檢測限極低，為2.5×10^-12(體積比))進行檢測，但是，鉬轉換爐的選擇性不好，其他氮氧化物(如N₂O、HNO₃、硝酸鹽等，即部分NO_y物種，NO_y物種包括NO_X)會同NO₂一起轉化為NO，造成測量的NO₂和NO_X值偏高。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠避免其它氮氧化物的轉化對NO₂及NO_X定量的影響，選擇性好，轉化率和準確度高的二氧化氮光解裝置。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種二氧化氮光解裝置，其特征在于：它包括光源系統、氣路系統和散熱系統；所述光源系統包括兩個規格相同的長條狀的基座，兩個所述基座上分別沿軸向設置有一半圓柱形凹槽，兩個所述基座對接，兩個所述半圓柱形凹槽之間形成一個圓柱形通道；兩個所述基座上均間隔設置有若干連通所述圓柱形通道的燈孔；各個所述燈孔內均設置有一LED紫外燈，各所述LED紫外燈均通過一LED燈泡底座固定在所述基座上；同一所述基座上的各個所述LED紫外燈串聯連接成一組光源，兩個所述基座上串聯連接的兩組所述LED紫外燈光源并聯連接供電系統；所述氣路系統包括一石英管，所述石英管穿設在所述圓柱形通道內，所述石英管的兩端各設置一個用于連接氣管的管接頭；所述散熱系統包括兩個散熱基體，每一所述散熱基體對應設置在一所述基座上，且與該所述基座上的一組所述LED紫外燈的所述LED燈泡底座連接；兩個所述散熱基體上均間隔設置有若干與所述LED紫外燈排布方向平行的散熱片。

所述供電系統為一帶控制器的穩壓電源；所述控制器與切換NO_x/NO模式的電磁閥并聯后，串聯連接穩壓電源，通過所述電磁閥的切換實現所述控制器的工作與否。

兩個所述基座上的所述燈孔沿所述圓柱形通道間隔交替設置。

每一所述基體外部的一組所述LED紫外燈的所述LED燈泡底座與該所述基體之間設置有一聚四氟乙烯絕緣層。

所述LED紫外燈的光源波長為350～420nm，工作電壓為3.6～54.0V，工作電流為100～1000mA，額定功率為1W以上。

所述基座、LED燈泡底座、兩散熱基體和若干散熱片均采用鋁質材料制成；所述管接頭采用聚四氟乙烯材料制成。

兩個所述基座對接形成的所述圓柱形通道的直徑為10mm，所述石英管的直徑為10mm。

所述基座的整個表面鍍一層微米級厚度的金層。