[發明專利]一種基于低聚甲醛散發解聚型的甲醛氣體發生裝置

在審

• 申請號: 202011127408.7
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112156723A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 裴晶晶;潘奕君;代雯華
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;B01J19/02;C07C45/51;C07C47/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明涉及一種基于低聚甲醛散發解聚型的甲醛氣體發生裝置，包括低聚甲醛散發室，催化解聚室，小量程氣體流量計一端連接干潔空氣，一端連接散發室，所述散發室被PID溫控加熱裝置包裹，散發室出口與催化解聚室相連，所述催化解聚室被PID溫控加熱裝置包裹，大流量氣體流量計一端連接干潔空氣，另一端通過三通與催化解聚室出口相連，匯流送往測試系統。本發明的甲醛發生裝置以干燥潔凈空氣為氣源，以融化再冷凝的低聚甲醛散發棒為甲醛發生源，以磷酸涂覆并烘干的玻璃珠(或碳化硅)顆粒為催化解聚劑，在170℃下將低聚甲醛氣體解聚為單分子甲醛，保證了恒定溫度下穩定的低聚甲醛散發速率，提高發生裝置整體的氣體發生精度和穩定性。

技術領域

本發明涉及一種用于過濾器和過濾材料測試實驗用的甲醛氣體發生裝置，特別是涉及一種基于低聚甲醛散發解聚型的甲醛氣體發生裝置。

背景技術

隨著人們健康認識水平的提高，人們對室內空氣質量的要求也越來越高。甲醛作為一種主要的室內空氣污染物而愈來愈受到人們的重視。為了滿足人居環境對空氣凈度的要求，常常使用空氣過濾器對室內環境中的甲醛進行過濾凈化。

氣態甲醛吸附測試實驗作為一種常用的測試方法，可以對過濾器和過濾裝置中填料的甲醛去除性能進行有效評估。目前行業中常用的相關測試標準有ASHRAE 145.1/ASHRAE 145.2以及ISO 10121-1/ISO 10121-2，這些標準中推薦的甲醛測試濃度范圍分別為100ppb-1ppm和9或90ppm，且發生濃度的波動要控制在±5％以內。為了滿足發生濃度的測試需求，目前常用福爾馬林溶液作為發生源，通過加熱蒸發或者鼓泡的方式實現甲醛氣體的發生。但是這種發生方式存在幾個缺點。其一，福爾馬林溶液不是甲醛的純物質，市售的福爾馬林溶液中的甲醛含量約占38％左右，并含有質量分數在10％左右的甲醇作為溶液穩定劑。在蒸發或鼓泡過程中，甲醇也會進入測試系統，進而影響實驗測試結果；其二，在發生濃度較小的測試中，使用液體蒸發的發生方式需要適配一臺高精度供液裝置，導致發生器成本較高，同時，甲醛溶液在蒸發過程中易發生結晶，堵塞精密注射器，造成操作使用上的不便。鼓泡法發生雖然成本較低，但是需要使用多個鼓泡瓶串聯或并聯以保證甲醛氣體的發生精度和穩定，導致裝置的體積較大，多個鼓泡瓶同時使用還容易因密封不好引起甲醛泄露，威脅實驗人員的健康。因此，需要一種可以長時間穩定發生特定濃度甲醛氣體且結構緊湊、使用方便的甲醛氣體發生裝置以滿足各類過濾器和過濾填料的測試實驗。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于低聚甲醛散發和催化解聚過程的甲醛氣體發生裝置，該裝置以干燥潔凈空氣為氣源，以高純度低聚甲醛粉末為原料，通過將其制作成散發棒的形式，在一定溫度下散發低聚甲醛氣體，并通過低含水量的強酸催化段將氣態低聚甲醛解聚成氣態的單分子甲醛，以滿足測試要求，克服現有技術中甲醛氣體發生裝置不穩定、實驗結果不夠精確的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于低聚甲醛散發解聚型的甲醛氣體發生裝置，包括：低聚甲醛散發室和催化解聚室，

所述低聚甲醛散發室為不銹鋼金屬材質并設有端蓋及散發室主體，兩者以螺紋連接；

所述低聚甲醛散發室端蓋設有孔板狀的散發棒固定架，用于固定低聚甲醛散發棒；

所述散發室主體設有一個垂直于軸向的進氣口，散發室主體另一端設有沿軸線方向的排氣口；

所述催化解聚室采用不銹鋼材質主體外殼和聚四氟乙烯材質內襯，內部填充涂覆磷酸并烘干處理的玻璃珠或碳化硅顆粒，所述催化解聚室兩端設有用螺紋連接的端蓋；

所述小量程氣體流量計和大量程氣體流量計進口均與外接干燥潔凈空氣源或氮氣源相連；

所述低聚甲醛散發室進氣口端與小量程氣體流量計排氣口相連，所述低聚甲醛散發室排氣口端與催化解聚室進氣口端相連，所述催化解聚室排氣口與大量程流量器排氣通過三通結構進行匯流；匯流與外部測試系統相連。