一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统及方法技术方案

本发明专利技术属于吸附材料领域，具体涉及一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统及方法。所述系统包括：载气单元，用于提供载气；待测气体生成单元，用于提供待测气体；颗粒物生成单元，用于提供颗粒物；混合单元，用于将所述载气、待测气体和颗粒物混匀得到混合流体；吸附过滤单元，用于吸附所述待测气体和颗粒物；检测单元，用于检测所述吸附过滤单元吸附后剩余的混合流体中的所述待测气体和颗粒物的含量；所述载气单元与所述颗粒物生成单元连接；所述颗粒物生成单元和待测气体生成单元分别与所述混合单元连接；所述混合单元、吸附过滤单元和检测单元依次连接。该系统实现滤料同步脱除气体与颗粒物性能的测试与分析，为大气的治理做出贡献。

A System and Method for Detecting the Performance of Filter Material Adsorbing Gas and Particulate Matter at the Same Time

【技术实现步骤摘要】
一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统及方法
本专利技术属于吸附材料领域，具体涉及一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统及方法。
技术介绍
环境污染物可分为气态污染物和颗粒污染物。气态污染物包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧、甲醛、多环芳烃等；颗粒污染物包括PM2.5、PM10等。气体污染物在大气中弥散，当达到一定浓度则会对通过皮肤、呼吸系统侵入人体，对健康产生危害；与水蒸气或其他气体反应形成酸雨，对动植物产生危害，还会侵蚀建筑物。颗粒污染物在大气中滞留时间长,可远距离输送，其表面还对光具有散射作用，对大气的能见度及地球辐射影响极大，与人体健康呈现很大的相关性，其最小尺寸效应使其可以随人体呼吸渗透到肺泡和血液，对人类的呼吸系统疾病、心血管疾病及死亡率有着强烈的相关性。纳米颗粒物与气体共存是一种普遍现象，污染气体传输过程中核膜态颗粒物往往会自发形成。通常在污染物气体传输过程中，由于条件的多样性、气体与颗粒物之间的相互作用及理化性质会导致新生核膜态颗粒物的成核和增长，如烟气排放过程中，温度逐渐降低冷却，烟气中的低挥发性物质会形成一定的气-固分配，在多种气-粒转化机制下成核增长为核膜态颗粒物，促进颗粒物的生成。目前，去除纳米颗粒物的主要采用团聚技术，包括电团聚、声团聚、磁团聚、热团聚、湍流边界层团聚、光团聚和化学团聚等。但是，除电团聚和化学团聚，其他方式均处于理论阶段，而电团聚和化学团聚设备体积大，占地面积多，系统复杂，投资大，而且对设备的制造、安装质量及维护保养要求较高。所以，以过滤方式去除颗粒物成为环境领域研究的热点和焦点。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提出一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统及方法。该系统首先制造出气体与颗粒物的混合物，再通入滤料中同时进行气体和颗粒物的吸附，最后再对剩余混合物中的气体和颗粒物含量进行检测。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，所述系统检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能，所述系统产生气体和颗粒物的混合气流供滤料吸附后再对吸附后的尾气进行检测，进而得到所述滤料同时吸附气体与颗粒物的性能。进一步地，所述系统包括：载气单元，用于提供载气；待测气体生成单元，用于提供待测气体；颗粒物生成单元，用于提供颗粒物；混合单元，用于将所述载气、待测气体和颗粒物混匀得到混合流体；吸附过滤单元，用于吸附所述待测气体和颗粒物；检测单元，用于检测所述吸附过滤单元吸附后剩余的混合流体中的所述待测气体和颗粒物的含量；所述载气单元与所述颗粒物生成单元连接；所述颗粒物生成单元和待测气体生成单元分别与所述混合单元连接；所述混合单元、吸附过滤单元和检测单元依次连接。进一步地，所述载气单元包括：载气供气气源，用于提供载气；第一质量流量计，用于控制所述载气的质量流量；所述载气供气气源与所述第一质量流量计连接，所述第一质量流量计另一端与所述颗粒物生成单元连接。进一步地，所述载气供气气源为空气载气处理装置和/或惰性载气装置；所述空气载气处理装置用于处理空气并提供处理后的空气作为载气；所述惰性载气装置用于提供惰性气体作为载气。进一步地，所述第一质量流量计的控制气流的流量为0-100L/min。进一步地，所述空气载气处理装置包括：第二阀门，用于控制空气进入所述载气单元；压缩机，用于压缩空气；第一缓冲罐，用于稳定进口进气压力，保证载气流量稳定；干燥器，用于去除空气中的水分；空气过滤器，用于去除空气中的小颗粒；所述第二阀门、压缩机、第一缓冲罐、干燥器和空气过滤器依次连接，所述过滤器另一端连接所述第一质量流量计。进一步地，所述惰性载气装置包括：第一惰性气体气瓶，用于承载惰性气体；第一阀门，用于控制惰性气体出口打开或关闭；所述第一阀门一端与所述惰性气体气瓶连接，另一端连接所述第一质量流量计。进一步地，所述第一惰性气体气瓶中承载的气体为氮气、氦气或氩气。进一步地，所述待测气体生成单元包括：臭氧发生装置、有机气体发生装置和气瓶供气装置中的一种或两种以上；所述臭氧发生装置用于生成臭氧作为待测气体；所述有机气体发生装置用于提供有机气体作为待测气体；所述气瓶供气装置用于提供气瓶中的气体作为待测气体。进一步地，当所述待测气体生成单元包括所述臭氧发生装置或气瓶供气装置时，所述待测气体生成单元还设置第三质量流量计，用于控制所述臭氧发生装置或气瓶供气装置的气体流量；所述第三质量流量计一端与所述臭氧发生装置或气瓶供气装置连接，另一端与所述混合单元连接。进一步地，当所述待测气体生成单元包括所述臭氧发生装置和气瓶供气装置时，所述待测气体生成单元也设置第三质量流量计，用于控制所述臭氧发生装置和气瓶供气装置的气体流量；所述臭氧发生装置和气瓶供气装置并联后与所述第三质量流量计一端连接，另一端与所述混合单元连接。进一步地，当所述待测气体生成单元包括所述臭氧发生装置、气瓶供气装置、和有机气体发生装置时，所述待测气体生成单元也设置第三质量流量计，用于控制所述臭氧发生装置和气瓶供气装置的气体流量；所述臭氧发生装置和气瓶供气装置并联后与所述第三质量流量计一端连接，另一端与所述混合单元连接；所述有机气体发生装置与所述第三质量流量计并联后与所述混合单元连接。进一步地，当所述待测气体生成单元包括所述臭氧发生装置(或气瓶供气装置)和有机气体发生装置时，所述待测气体生成单元也设置第三质量流量计，用于控制所述臭氧发生装置或气瓶供气装置的气体流量；所述臭氧发生装置或气瓶供气装置与所述第三质量流量计一端连接，另一端与所述混合单元连接；所述有机气体发生装置与所述第三质量流量计并联后与所述混合单元连接。进一步地，所述第三质量流量计控制气流的流量范围是0-100L/min。进一步地，所述臭氧发生装置包括：臭氧发生器，用于生产臭氧；第三阀门，用于控制臭氧的通断；所述第三阀门一端与所述臭氧发生器连接，另一端与所述第三质量流量计连接。进一步地，所述有机气体发生装置包括：第二惰性气体气瓶，用于提供惰性气体作为有机气体的载气；第二质量流量计，用于控制所述惰性气体气瓶产生惰性气体的流量；有机气体生成器，用于生成有机气体；第五阀门，用于控制有机气体的通断；所述第二惰性气体气瓶、第二质量流量计、有机气体生成器和第五阀门依次连接，所述第五阀门另一端与所述混合单元连接。进一步地，所述第二质量流量计的控制气流的流量为0-100L/min。进一步地，所述有机气体包括甲醛、苯、甲苯、甲烷、乙烷、乙烯、乙醇、乙醛、乙炔、苯系物、多环芳烃和二噁英中的一种或两种以上。进一步地，所述第一惰性气体气瓶中承载的气体为氮气、氦气或氩气。进一步地，所述气瓶供气装置包括：吸附气体气瓶，用于提供吸附气体作为待测气体；第四阀门，用于控制吸附气体的通断；所述第四阀门一端与所述吸附气体气瓶连接，另一端与所述第三质量流量计连接。进一步地，所述吸附气体气瓶中的吸附气体为氧化硫、硫化氢、二氧化氮、一氧化氮、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气或氯气。进一步地，所述颗粒物生成单元包括：电丝蒸发冷凝装置，用于采用电丝蒸发冷凝法生成颗粒物；所述电丝蒸发冷凝装置与所述喷雾热解装置并联，一端与所述载气单元连接，另一端与所述混合单元连接。进一步地，所述电丝蒸发冷凝装置包括：颗粒物蒸发冷凝发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，所述系统检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能，其特征在于，所述系统产生气体和颗粒物的混合气流供滤料吸附后再对吸附后的尾气进行检测，进而得到所述滤料同时吸附气体与颗粒物的性能。

【技术特征摘要】
1.一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，所述系统检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能，其特征在于，所述系统产生气体和颗粒物的混合气流供滤料吸附后再对吸附后的尾气进行检测，进而得到所述滤料同时吸附气体与颗粒物的性能。2.根据权利要求1所述的一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，其特征在于，所述系统包括：载气单元，用于提供载气；待测气体生成单元，用于提供待测气体；颗粒物生成单元，用于提供颗粒物；混合单元，用于将所述载气、待测气体和颗粒物混匀得到混合流体；吸附过滤单元，用于吸附所述待测气体和颗粒物；检测单元，用于检测所述吸附过滤单元吸附后剩余的混合流体中的所述待测气体和颗粒物的含量；所述载气单元与所述颗粒物生成单元连接；所述颗粒物生成单元和待测气体生成单元分别与所述混合单元连接；所述混合单元、吸附过滤单元和检测单元依次连接。3.根据权利要求2所述的一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，其特征在于，所述载气单元包括：载气供气气源；第一质量流量计，用于控制所述载气的质量流量；所述载气供气气源与所述第一质量流量计连接，所述第一质量流量计另一端与所述颗粒物生成单元连接。4.根据权利要求2所述的一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，其特征在于，所述待测气体生成单元包括：臭氧发生装置、有机气体发生装置和气瓶供气装置中的一种或两种以上。5.根据权利要求2所述的一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，其特征在于，所述颗粒物生成单元包括：电丝蒸发冷凝装置，用于采用电丝蒸发冷凝法生成颗粒物；所述电丝蒸发冷凝装置与所述喷雾热解装置并联，一端与所述载气单元连接，另一端与所述混合单元连接。6.根据权利要求2所述的一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，其特征在于，所述系统还包括：第四质量流量计，用于控制排空的混合流体流量以调节进入所述吸附过滤单元中的混合流体的质量流量；所述第四质量流量计通过三通阀与所述混合单元和吸附过滤单元连通。7.根据权利要求2所述的一种检测滤料同时吸附气体与颗粒物的性能的系统，其特征在于，所述吸附过滤单元包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子宜，刘应书，包丹琪，邢奕，崔永康，杨雄，刘文海，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11