[實用新型]一種半導體光催化降解禽畜業氨氣模擬系統

有效

• 申請號: 201720626106.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN206778191U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 候晨濤;朱家明
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/58
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙)61226
• 代理人: 曹宇飛

技術領域

本實用新型涉及光催化降解氨氣設備研究技術領域，主要涉及一種應用于禽畜養殖行業廢氣處理的半導體光催化降解禽畜業氨氣模擬系統。

背景技術

NH₃作為禽畜場排放的主要污染氣體，不僅可以經肺泡進入血液與血紅蛋白結合，降低血紅蛋白的攜氧能力，出現組織缺氧，從而降低禽畜以及飼養員的抵抗能力，而且其解毒過程是一個高度耗能的過程，使得動物用于生長的能量就相應減少，從而影響動物生長性能，最重要的是其附著在塵埃上可隨風飄到很遠的地方，會誘發各種疾病，沉降后還會造成土壤和水體的酸化，導致生態系統的富營養化。

為了減少NH₃對于禽畜以及飼養員的健康危害，降解氨氣問題迫在眉睫，利用半導體光催化劑受到光能小于等于其禁帶寬度后，價帶上的電子就可以被激發躍遷到相應的導帶，在價帶上產生空穴(h⁺)，空穴可以氧化水生成具有強氧化性的羥基自由基(·OH)，其可以將NH₃氧化成N₂。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種氨氣處理效率高、結構簡單、操作方便的半導體光催化降解禽畜業氨氣模擬系統，可真實模擬氨氣半導體光催化降解過程。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

該半導體光催化降解禽畜業氨氣模擬系統，其包括氨氣瓶、空氣發生器、氣體混合器、光催化反應裝置以及尾氣處理裝置，氨氣瓶和空氣發生器并列連通在氣體混合器的入口端，氣體混合器的出口通過管道與光催化反應裝置的進氣口連通，光催化反應裝置的出氣口與尾氣處理裝置連通。

進一步說明，上述光催化反應裝置是在不透光的反應箱體頂部設置有光源、反應箱體的兩側上部分別設置有風扇，在反應箱體內腔設置有與光源正對的光催化反應管，光催化反應管水平放置，其入口端與氣體混合器連通，出口端與尾氣處理裝置連通。

進一步說明，上述風扇的出風中心與光催化反應管的中心軸形成30°～50°夾角。

進一步說明，上述風扇的出風中心與光催化反應管的中心軸形成45°夾角。

進一步說明，上述光源與光催化反應管的垂直距離是10～15cm。

進一步說明，上述光催化反應管由管體和設置在管體內腔的催化劑填充層、套裝在管體兩端的密封管套以及安裝在密封管套內的篩網組成，密封管套是不銹鋼管套，在密封管套的接口處纏繞生料帶。

進一步說明，上述氨氣瓶與氣體混合器連接的管道上設置有氨氣流量計。

進一步說明，在光催化反應裝置的入口端和出口端分別開設有氨氣進氣測試口和氨氣出氣測試口，在氨氣進氣測試口和氨氣出氣測試口上分別設置有氨氣濃度檢測儀。

進一步說明，上述空氣發生器的出口處設置有空氣濕度調節裝置，所述空氣濕度調節裝置是由干潔空氣管、濕度調整瓶以及安裝在干潔空氣管上的干潔空氣流量計和安裝在濕度調整瓶出口端的加濕空氣流量計組成，干潔空氣管、濕度調整瓶進氣口通過三通接頭與空氣發生器的出口端連通，干潔空氣流量計和加濕空氣流量計的出口端分別與氣體混合器的入口端連通。

進一步說明，在光催化反應裝置的出氣口與尾氣處理裝置的進氣口之間的管道上設置有止回閥。

本實用新型的半導體光催化降解禽畜業氨氣模擬系統的工作原理是：利用空氣發生器將一定流量的干潔空氣與濕空氣混合，再在氣體混合器中與氨氣混合，將氨氣稀釋后，保持混合氣體的溫度和流速恒定，混合后的氣體進入光催化反應器，使得氨氣被催化反應處理，利用氨氣濃度檢測儀檢測進入光催化反應器前、后氣體中的氨氣，計算出氨氣去除率，之后利用尾氣處理裝置將氨氣經自來水處理后排入大氣。

本實用新型結構提供了一種利用半導體光催劑催化處理禽畜業養殖所產生的氨氣的實驗室模擬系統，能夠模擬不同濃度的氨氣處理情況，其設計簡單，成本低，測定結果準確可靠，使用拆裝方便，適于推廣。

附圖說明

圖1為光催化反應系統的結構示意圖。

圖2為圖1中光催化反應管103的結構示意圖。

具體實施方式

現結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案進行進一步說明，但是本實用新型不僅限于下述的實施情形。

由圖1可知，本實施例的半導體光催化降解禽畜業氨氣模擬系統由氨氣瓶2、空氣發生器1、氣體混合器7、光催化反應裝置10、尾氣處理裝置12、氨氣濃度檢測儀9、空氣濕度調節裝置以及止回閥11組成。