[發(fā)明專利]NF3氣體檢測預(yù)處理爐

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• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112415134A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭銳
• 申請（專利權(quán)）人: 南通崢麒環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/44;F27B17/02
• 代理公司: 上海海貝律師事務(wù)所 31301
• 代理人: 宋振宇

1.一種NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：包括外殼，外殼一側(cè)設(shè)置待測氣體NF3的氣嘴進氣口，和轉(zhuǎn)化氣體NO2的氣嘴出氣口，另一側(cè)安裝PCBA、PCB材質(zhì)環(huán)氧玻璃布層壓板F4、單面布元器件；

所述外殼內(nèi)為內(nèi)腔，在外殼與內(nèi)腔之間，氣嘴進氣口連接進氣連通管，氣嘴出氣口連接出氣連通管，所述進氣連通管、出氣連通管連接內(nèi)腔，所述內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)熱元件，所述發(fā)熱元件內(nèi)為反應(yīng)質(zhì)安裝區(qū)域，進出內(nèi)腔設(shè)有石英棉阻擋層，分隔固定反應(yīng)質(zhì)，所述內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置預(yù)熱盤管，發(fā)熱元件在預(yù)熱盤管內(nèi)，所述內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置測溫元件，所述測溫元件與PCBA連接。

2.如權(quán)利要求1所述的NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：反應(yīng)質(zhì)選材是能夠在200～400℃，與NF3反應(yīng)生成對應(yīng)的金屬氟化合物和氮氧化物氣體，反應(yīng)可持續(xù)，反應(yīng)質(zhì)使用率大于80％，NF3轉(zhuǎn)化率大于90％，生成氮氧化物氣體組成穩(wěn)定。

3.如權(quán)利要求2所述的NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：反應(yīng)質(zhì)材料包括三個組分：(1)疏松多孔或薄殼的伽馬相或無定形的氧化鋁載體；(2)起固氟作用的錳/鈷/鐵等金屬元素；包括不限于氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、硅酸鹽；(3)促進NF3低溫分解的金屬，包括不限于鉀、鈣、鎂，和堿金屬、堿土金屬元素，包括不限于碳酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、硅酸鹽。

4.如權(quán)利要求3所述的NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：實際應(yīng)用時，反應(yīng)質(zhì)材料是組分(1)單獨使用，或者(1)+(2)、(1)+(2)+(3)混合使用，但必須有氧化鋁存在，氧化鋁載體是經(jīng)過摻雜改性的無定形化合物，或是單一晶型伽馬相的單一化合物；包括不限于錳、鈷、鐵的過渡金屬元素，單獨使用或復(fù)配使用，作用是與NF3反應(yīng)生成對應(yīng)的金屬氟化物，固定氟元素；堿金屬、堿土金屬元素，單獨使用或復(fù)配使用，作用是與NF3有較高反應(yīng)活性，能夠在低溫下促進NF3的分解，提高NF3的分解率，同時促進反應(yīng)副產(chǎn)物NOx的生成。

5.如權(quán)利要求4所述的NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：反應(yīng)質(zhì)與NF3反應(yīng)的過程是：過渡金屬元素氧化物在氧化鋁載體表面先與NF3反應(yīng)，生成金屬氟化物，再與氧化鋁載體表面氧化鋁進行F-/O2-傳遞，過渡金屬氧化物再生，流動到新的位置再與NF3發(fā)生反應(yīng)，如此往復(fù)下去。堿金屬/堿土金屬元素的加入，對過渡金屬元素化合物起到改性作用。

6.如權(quán)利要求5所述的NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：反應(yīng)質(zhì)材料的形態(tài)包括但不僅限于以下幾類：

(1)粉末，采用按比例的水基溶液濕法合成的亞微米和微米粉末；

(2)造粒顆粒，為不規(guī)則形狀，或通過專用造粒機制作的球形顆粒；

(3)多孔載體表面和內(nèi)部；

(4)薄殼碳球、纖維、納米管等負(fù)載金屬化合物。

7.如權(quán)利要求6所述的NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：所述外殼與內(nèi)腔設(shè)置保溫夾層，保溫夾層填充低導(dǎo)熱系數(shù)的氣相二氧化硅粉末，或抽真空或不填充任何物質(zhì)。

8.如權(quán)利要求7所述的NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：所述氣嘴進氣口采取透氣膜片限流方式，通過兩個膜片疊加串聯(lián)實現(xiàn)，一個是開孔的不透氣聚四氟乙烯薄膜A，一個是微量氣阻的ePTFE防水透氣膜B，最小透氣量38～45Liter/Hour/cm²@70mbar，不透氣聚四氟乙烯薄膜A在ePTFE防水透氣膜B都帶背膠，串聯(lián)層疊安裝在氣路橫截面，其中，不透氣聚四氟乙烯薄膜A在ePTFE防水透氣膜B的上游，不透氣聚四氟乙烯薄膜A在ePTFE防水透氣膜B都在氣嘴進氣口的下游。

9.如權(quán)利要求8所述的NF3氣體檢測預(yù)處理爐，其特征在于：所述發(fā)熱元件為陶瓷加熱管，所述測溫元件為PT100熱電阻，所述內(nèi)腔的進氣連通管一側(cè)設(shè)置內(nèi)腔端蓋，所述外殼設(shè)置氣嘴進氣口的一側(cè)設(shè)置外殼端蓋，所述外殼端蓋通過四個支撐柱安裝在外殼上。