一种臭氧分解实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种臭氧分解实验装置，属于环境保护技术领域。本发明专利技术的一种臭氧分解实验装置，包括气泵、臭氧发生装置、催化反应塔和臭氧检测系统，所述气泵的出气管连接至臭氧发生装置的进气口，臭氧发生装置的出气口通过管路分别与多孔式气体洗瓶及气体干燥塔的进口相连，多孔式气体洗瓶及气体干燥塔的出口管路合并后连接至催化反应塔的进气口，所述的臭氧检测系统用于在线监测催化反应塔的进气口及排气口的臭氧浓度。采用本发明专利技术的臭氧分解实验装置能够有效提高实验结果的准确性，有助于为环境和材料领域技术人员研究催化剂分解臭氧的过程和原理提供科学的指导，从而保证真实实践中臭氧的分解效果。

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧分解实验装置
本专利技术涉及一种臭氧分解实验装置，用于环境科学、环境化学、环境材料学和环境工程等专业中的臭氧分解实验。
技术介绍
臭氧又名三原子氧，俗称“福氧、超氧、活氧”，分子式是O3。臭氧在常温常压下呈淡蓝色的气体，稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气，因此臭氧不能贮存，一般现场生产，立即使用。臭氧是目前已知的一种广谱、高效、快速、安全、无二次污染的杀菌气体，可杀灭细菌芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉杆菌毒素，因此被广泛应用于各种水质处理、医疗卫生、食品保鲜以及去除难降解物质等。但由于臭氧的利用率较低，实际使用过程中往往会产生大量的残留臭氧，如果这些残留臭氧直接排放到大气中，则势必会造成环境污染。氮氧化物和各种挥发性有机物在光照下会产生大量的臭氧，近些年大气环境中臭氧浓度逐年增加，室内环境中也存在大量臭氧源，如打印机、复印机、紫外灯和各类家用电器等，在工作时均可能会向周围环境中释放臭氧，两者叠加会给人体健康造成更大危害。臭氧污染会危害人体的呼吸系统、心血管系统和中枢神经系统，破坏人体皮肤中的维生素E和免疫系统，根据美国国家环保局和世界卫生组织的相关研究，臭氧浓度每提升40微克/立方，会导致非正常死亡率提升0.6％。因此，近年来臭氧治理得到国内外的广泛关注。目前对空气中臭氧的治理方法主要有活性炭吸附法、药液吸收法、热分解法、稀释法、和催化分解法等。前几种方法存在能耗高、产生二次污染物和处理量小等局限性，而催化剂分解臭氧可以较好的弥补以上方法的不足，是目前所有臭氧去除方法中最具有可行性的一种方法，因此成为广大研究者的研究热点。现有技术中，研究人员通常采用臭氧分解实验装置对催化剂催化分解臭氧的过程进行研究，其研究重点主要集中在不同催化剂对臭氧分解效果的影响，从而在一定程度上能够为真实实践中臭氧的催化分解治理提供理论依据。但采用现有臭氧分解实验装置对臭氧催化分解过程进行研究时，臭氧的分解过程与真实实践中存在较大的偏差，并不能真实、准确地反映出真实实践中臭氧的分解过程，从而导致其实验结果不能很好地用于指导真实实践。如，中国专利申请号为201420676291.1，申请日为2014年11月13日的申请案公开了一种用于测定催化剂催化臭氧分解的分解率的装置，包括高纯空气钢瓶、转子流量计、臭氧发生器、装有水的混合瓶、三通阀，密封的玻璃圆柱槽、催化剂和装有KI水溶液的混合瓶；高纯空气钢瓶依次与转子流量计、臭氧发生器、装有水的混合瓶连接，装有水的混合瓶的排气口与三通阀连接后，一路经转子流量计后与装有KI水溶液的吸收瓶连接；另一路经转子流量计后再依次与装有催化剂的密封的玻璃圆柱槽、装有KI水溶液的吸收瓶连接。使用该申请案的装置对催化剂催化臭氧分解的分解率进行测定时能够有效降低臭氧的损耗，从而在一定程度上能够提高测定结果的准确率，但该测定实验与真实实践中臭氧分解过程之间仍存在较大的差别，从而导致其实验结果不能很好地用于指导真实实践。因此，如何提高臭氧分解实验装置实验结果的准确性，对于指导后续真实实践中臭氧的分解治理，保证臭氧的治理效果具有重大意义。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服采用现有臭氧分解实验装置对臭氧分解过程进行研究分析时，臭氧分解过程与真实实践之间存在较大偏差，从而导致实验结果的准确性较低的不足，提供了一种臭氧分解实验装置。采用本专利技术的臭氧分解实验装置能够有效提高实验结果的准确性，有助于为环境和材料领域技术人员研究催化剂分解臭氧的过程和原理提供科学的指导，从而保证真实实践中臭氧的分解效果。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种臭氧分解实验装置，包括气泵、臭氧发生装置、催化反应塔和臭氧检测系统，所述气泵的出气管连接至臭氧发生装置的进气口，臭氧发生装置的出气口通过管路分别与多孔式气体洗瓶及气体干燥塔的进口相连，多孔式气体洗瓶及气体干燥塔的出口管路合并后连接至催化反应塔的进气口，所述的臭氧检测系统用于在线监测催化反应塔的进气口及排气口的臭氧浓度。更进一步的，所述多孔式气体洗瓶内装有去离子水，气体干燥塔内装有硅胶颗粒，且臭氧发生装置的出气口与多孔式气体洗瓶及气体干燥塔的进口之间的连接管路上均设有气体阀门和气体流量传感器，所述的气体阀门和气体流量传感器均与电控系统相连。更进一步的，所述气泵的气体流量可调，调整范围为0～450L/min；所述臭氧发生装置内设置有交流电频率调节装置。更进一步的，所述的催化反应塔设为双层侧壁结构，两层侧壁之间形成温控层，该温控层通过水浴进水口和水浴排水口实现与水浴锅的水循环，所述水浴锅设置有温控系统，该温控系统与电控系统相连。更进一步的，所述温控层的厚度为2～5cm，其温控系统包括压缩机制冷系统和加热管加热系统；所述温控层的水浴进水口位于催化反应塔的侧壁下部，其水浴排水口位于催化反应塔的侧壁上部，且水浴进水口与水浴锅之间的管道上设有蠕动泵。更进一步的，所述催化反应塔内设有臭氧去除催化剂、湿度传感器和温度传感器。更进一步的，所述催化反应塔内设有传感器支架和催化剂支架，其中臭氧去除催化剂放置于催化剂支架上，湿度传感器和温度传感器放置于传感器支架上并位于催化剂支架下方。更进一步的，所述催化反应塔的顶部设有顶盖，其底部设有底盖，且顶盖及底盖与催化反应塔塔身相连部分之间均增设密封垫，并通过紧固螺栓进行固定。更进一步的，所述催化反应塔上设有臭氧进气检测口和臭氧排气检测口，臭氧进气检测口和臭氧排气检测口均用锥形硅胶堵头密封，堵头中设有气管与臭氧检测系统相连，所述湿度传感器和温度传感器的引线也从堵头中引出。更进一步的，所述的催化反应塔材质采用有机玻璃，其排气口通过管路与臭氧尾气处理装置相连，臭氧尾气处理装置的内部温度为200～400℃。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种臭氧分解实验装置，考虑到臭氧浓度、温度和环境湿度对臭氧分解过程的影响，能够对实验过程中进入催化反应塔的臭氧浓度、湿度和温度进行精确控制，从而能够有效降低实验过程与真实实践中臭氧分解过程之间的误差，为研究臭氧分解催化剂去除臭氧过程提供可靠的实验环境，从而有效提高了实验结果的准确性，进而有助于为环境和材料领域技术人员研究催化剂分解臭氧的过程和原理提供科学的指导，从而保证真实实践中臭氧的分解效果。(2)本专利技术的一种臭氧分解实验装置，所述多孔式气体洗瓶内装有去离子水，气体干燥塔内装有硅胶颗粒，且臭氧发生装置的出气口与多孔式气体洗瓶及气体干燥塔的进口之间的连接管路上均设有气体阀门和气体流量传感器，通过控制两路管路的气体流量，可以对进入反应塔内气体的湿度进行精确控制和调节，避免湿度误差对实验结果的影响。(3)本专利技术的一种臭氧分解实验装置，所述气泵的气体流量可调，调整范围为0～450L/min；所述臭氧发生装置内设置有交流电频率调节装置，通过调节气泵的流量和臭氧发生装置的电晕放电功率，可以精确控制进入催化反应塔中臭氧气体的流量和浓度，且能够对不同浓度的臭氧进行催化分解试验。(4)本专利技术的一种臭氧分解实验装置，所述的催化反应塔设为双层侧壁结构，两层侧壁之间形成温控层，该温控层通过水浴进水口和水浴排水口实现与水浴锅的水循环，所述水浴锅设置有温控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种臭氧分解实验装置，包括气泵(1)、臭氧发生装置(2)、催化反应塔(5)和臭氧检测系统(7)，其特征在于：所述气泵(1)的出气管连接至臭氧发生装置(2)的进气口，臭氧发生装置(2)的出气口通过管路分别与多孔式气体洗瓶(3)及气体干燥塔(4)的进口相连，多孔式气体洗瓶(3)及气体干燥塔(4)的出口管路合并后连接至催化反应塔(5)的进气口(507)，所述的臭氧检测系统(7)用于在线监测催化反应塔(5)的进气口(507)及排气口(508)的臭氧浓度。

【技术特征摘要】
1.一种臭氧分解实验装置，包括气泵(1)、臭氧发生装置(2)、催化反应塔(5)和臭氧检测系统(7)，其特征在于：所述气泵(1)的出气管连接至臭氧发生装置(2)的进气口，臭氧发生装置(2)的出气口通过管路分别与多孔式气体洗瓶(3)及气体干燥塔(4)的进口相连，多孔式气体洗瓶(3)及气体干燥塔(4)的出口管路合并后连接至催化反应塔(5)的进气口(507)，所述的臭氧检测系统(7)用于在线监测催化反应塔(5)的进气口(507)及排气口(508)的臭氧浓度。2.根据权利要求1所述的一种臭氧分解实验装置，其特征在于：所述多孔式气体洗瓶(3)内装有去离子水，气体干燥塔(4)内装有硅胶颗粒，且臭氧发生装置(2)的出气口与多孔式气体洗瓶(3)及气体干燥塔(4)的进口之间的连接管路上均设有气体阀门和气体流量传感器，所述的气体阀门和气体流量传感器均与电控系统相连。3.根据权利要求1或2所述的一种臭氧分解实验装置，其特征在于：所述气泵(1)的气体流量可调，调整范围为0～450L/min；所述臭氧发生装置(2)内设置有交流电频率调节装置。4.根据权利要求1或2所述的一种臭氧分解实验装置，其特征在于：所述的催化反应塔(5)设为双层侧壁结构，两层侧壁之间形成温控层(503)，该温控层(503)通过水浴进水口(509)和水浴排水口(510)实现与水浴锅(9)的水循环，所述水浴锅(9)设置有温控系统，该温控系统与电控系统相连。5.根据权利要求4所述的一种臭氧分解实验装置，其特征在于：所述温控层(503)的厚度为2～5cm，其温控系统包括压缩机制冷系统和加热管加热系统；所述温控层(503)的水浴进...

【专利技术属性】
技术研发人员：林锋，张纪文，陆朝阳，徐遵主，蒋海涛，孙永嘉，
申请(专利权)人：南京大学环境规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32