[實用新型]包含可凝結顆粒物氣體的發生裝置

有效

• 申請號: 201720063396.3
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN206508954U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 李曉東;嚴建華;陸勝勇;陳彤;李敬偉;李敏;謝尉揚;祁志福;鄔東立;劉春紅
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J7/00
• 分類號: B01J7/00;G01N1/44
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本實用新型屬于環境技術領域，具體涉及一種包含可凝結顆粒物氣體的發生裝置，可產生包含穩定濃度的可凝結顆粒物的氣體。

背景技術

近年來，頻頻爆發的霧霾事件，使固定源排放顆粒物相關的研究越來越受到重視。加強對固定源排放顆粒物特性的認識，對于控制固定源顆粒物排放具有重要意義。按照在煙道中的存在形態，固定源排放的一次顆粒物包括可過濾顆粒物和可凝結顆粒物。其中，可過濾顆粒物在煙道煙氣中以固態或者液態形式存在，可被濾膜等介質攔截下來；可凝結顆粒物在煙道內是以氣態形態存在，能夠穿透濾膜等介質，因而不能被捕集濾膜下來。對于可過濾顆粒物測試，當前我國有相應的國家標準；而對于可凝結顆粒物，暫無國家標準出臺。國內外相關研究表明，可凝結顆粒物占固定源排放排放總顆粒物的主要部分，其對大氣環境可吸入顆粒物的貢獻十分可觀。因此，控制可凝結顆粒物，對于減少固定源顆粒物總排放量具有重要的作用。

可凝結顆粒物組成復雜，包含無機組分和有機組分兩部分。其中無機組分以硫酸鹽等無機鹽類為主，有機組分包括多種大分子復雜有機化合物、多環芳烴等。除組分復雜外，溫度、濕度等因素顯著影響可凝結顆粒物的存在形態。對于實際排放可凝結顆粒物的固定源，其煙氣中可凝結顆粒物的組成特性及時空分布不均，為深入研究可凝結顆粒物的控制機理造成困難。故建立一個穩定的可凝結顆粒物發生裝置，是實現深入可凝結顆粒物控制機理的關鍵。

包含可凝結顆粒物氣體的發生裝置，是一種能夠穩定發生包含可凝結顆粒物氣體的裝置，其目的是為研究可凝結顆粒物的控制技術提供支持，它是建立可凝結顆粒物控制系統的關鍵環節。對于一個穩定的可凝結顆粒物發生裝置，應做到提供的可凝結顆粒物可治可控，可長期運行，并可維持在恒定的技術水平。但目前為止，國內外尚無相關裝置公開，亦無與本實用新型類似內容報道。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種包含可凝結顆粒物氣體的發生裝置。該裝置能夠對產生的可凝結顆粒物的濃度、化學組成等特性進行定量控制。

為解決其技術問題，本實用新型所采用的解決方案是：

提供一種包含可凝結顆粒物氣體的發生裝置，包括載氣氣源；所述載氣氣源包括第一氣源、第二氣源和第三氣源；其中，第一氣源連接至加料氣體流量計和加濕氣體流量計，第二氣源連接至主載氣流量計，第三氣源連接至第三氣體流量計；

該裝置還包括具有溫控器件的溫控加熱爐，在其內腔中設有通過管路首尾依次相連的氣體混合室、加濕室和加料室；所述主載氣流量計和第三氣體流量計分別接至氣體混合室的入口；加濕微量注射泵和加濕氣體流量計分別接至加濕同心霧化器，加濕同心霧化器的出口連接至加濕室的入口；加料氣體流量計與加料微量注射泵分別接至加料同心霧化器，加料同心霧化器的出口連接至加料室的入口；加料室末端設氣流出口。

本實用新型中，所述氣體混合室、加濕室和加料室均為石英玻璃材質的中空管狀容器，其兩端設有帶孔的塞子；用于連接氣體混合室、加濕室和加料室的管路均為石英玻璃材質的管路。

本實用新型中，所述載氣氣源是盛裝氣體的鋼瓶。

利用本實用新型所述裝置發生包含可凝結顆粒物氣體的方法，包括下述步驟：

(1)以填充了載氣的鋼瓶分別作為第一氣源和第二氣源，以填充了特殊氣體的鋼瓶作為第三氣源；所述載氣是指按設定體積比配制的氧氣、氮氣和二氧化碳的混合氣；所述特殊氣體是指按設定體積比配制的二氧化硫和氮氧化物的混合氣；

(2)將第二氣源中的載氣和第三氣源中的特殊氣體按設定體積比引入氣體混合室并充分混合，向加濕室中引入設定體積的特殊氣體，向加料室中引入設定體積的載氣；使溫控加熱爐的內部升溫至不高于200℃，保持溫度恒定；

(3)氣流運行穩定后，通過加濕微量注射泵向加濕同心霧化器中注入去離子水，使進入加濕室的特殊氣體達到設定的含濕量；通過加料微量注射泵向加料同心霧化器中注入含可凝結顆粒物的溶液，使加料室出口的模擬煙氣中含有設定含量的可凝結顆粒物；

所述含可凝結顆粒物的溶液中，含有設定濃度的可凝結顆粒物有機組分或可凝結顆粒物無機組分；在制備含可凝結顆粒物的溶液時，使用正己烷或甲苯溶解可凝結顆粒物有機組分，使用去離子水溶解可凝結顆粒物無機組分；

(4)裝置運行穩定且加料室氣流出口的可凝結顆粒物的發生量達到穩定值后，利用該包含可凝結顆粒物的氣體進行后續的測試工作。