尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置及其检测方法，旨在解决现有技术不能实时检测吸收降解效果、无法模拟自然环境和理想环境以及不能同时检测吸收降解汽车尾气和PM2.5效果的技术问题。本装置包括反应室、底板、吸附降解材料、PM2.5检测仪、汽车尾气检测仪、紫外灯、风扇、进气口、出气口和导气管；所述反应室紧贴于所述底板上，在所述反应室内的所述底板上放置所述吸附降解材料、所述PM2.5检测仪和所述汽车尾气检测仪；在所述反应室内顶部悬挂所述紫外灯和所述风扇；所述进气口和所述出气口分别设于所述反应室同侧的下侧和上侧；所述导气管连通于所述进气口。本发明专利技术结构合理、密封性能好，并且操作使用方便，检测结果准确度高。

Detection Device for Tail Gas Purification and PM2.5 Adsorption Effect and Its Detection Method

The invention discloses a detection device for exhaust gas purification and PM2.5 adsorption effect and its detection method, aiming at solving the technical problems that the existing technology can not real-time detect the absorption and degradation effect, can not simulate the natural environment and ideal environment, and can not simultaneously detect the absorption and degradation effect of automobile exhaust and PM2.5. The device comprises a reaction chamber, a bottom plate, an adsorptive and degradable material, a PM2.5 detector, an automobile exhaust gas detector, an ultraviolet lamp, a fan, an intake port, an outlet and a gas guide pipe; the reaction chamber is attached to the bottom plate of the reaction chamber, and the adsorptive and degradable material, the PM2.5 detector and the automobile exhaust gas detector are placed on the bottom plate of the reaction chamber; and the top of the reaction chamber is provided with a PM2.5 detector. The ultraviolet lamp and the fan are suspended; the air inlet and the air outlet are respectively arranged on the lower and upper sides of the same side of the reaction chamber; and the air guide pipe is connected to the air inlet. The invention has reasonable structure, good sealing performance, convenient operation and use, and high detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置及其检测方法
本专利技术涉及汽车尾气净化
，具体涉及一种尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置及其检测方法。
技术介绍
汽车尾气是一种流动大气污染源，近年来，具有吸收尾气功能的吸附降解材料成为研究热点。各种吸附降解材料对汽车尾气降解效果的检测，通常采用光谱分析的理化手段，或是采用XRD(X射线衍射)及SEM扫描电镜对材料的粉末进行测试分析，或用谢乐公式计算，但这些测试方法都存在检测精度低、检测时间长和功能简单等缺点，不能实现实时采样测试分析。而且国内外相关试验设备仅能提供室内封闭环境内材料对汽车尾气的降解吸收条件，无法模拟自然环境和理想环境对吸附降解材料性能的影响。PM2.5是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。而目前并没有同时兼具汽车尾气净化及PM2.5吸附并验证其效果的检测装置及检测方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置及其检测方法，以解决现有技术不能实时检测吸收降解效果、无法模拟自然环境和理想环境以及不能同时检测吸收降解汽车尾气和PM2.5效果的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：设计一种尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，包括反应室、底板、吸附降解材料、PM2.5检测仪、汽车尾气检测仪、紫外灯、风扇、进气口、出气口、进气口控制阀、出气口控制阀和导气管；所述反应室紧贴于所述底板并位于其上方；在所述反应室内放置所述吸附降解材料、所述PM2.5检测仪和所述汽车尾气检测仪；所述紫外灯和所述风扇设置在所述反应室内顶部；所述进气口和所述出气口设于所述反应室的同一侧面，所述进气口在下侧，所述出气口在上侧；所述进气口控制阀设于所述进气口，所述出气口控制阀设于所述出气口；所述导气管设于所述反应室外并与所述进气口连通。优选的，所述反应室为下侧设有开口的正四方体，四个侧面及顶面均为有机玻璃材质，贴合处通过胶水粘结密封。优选的，所述底板为正方形，不锈钢材质，其尺寸略大于所述反应室底面尺寸，所述反应室底面四边与所述底板通过聚氨酯发泡填缝剂贴合。优选的，所述进气口和所述出气口均为钢管，插装于所述反应室上，接缝处用玻璃胶密封。优选的，所述风扇为自带电池的小功率风扇。优选的，所述紫外灯为能够发射185nm波长紫外线的紫外线消毒灯。优选的，所述导气管与所述进气口连通的一端用手柄喉箍固定密封，所述导气管另一端通过变径管与汽车排气口连通，并用手柄喉箍固定密封。优选的，所述吸附降解材料为纳米二氧化钛电气石复合材料，其由以下方法制备：（1）取300mL蒸馏水和10g电气石粉进行混合，于5℃冷水浴中搅拌5min，向其中加入3mol/LTiCl4储备液1mL，得第一混合液；（2）取现配的1.5mol/L（NH4）2SO4溶液5mL及纯度为36%～38%HCl3mL进行混合，然后滴入所述第一混合液中，充分搅拌15min并升温至70℃，保温1h，得第二混合液；（3）使用稀氨水将所述第二混合液的pH值调至4.4，静置反应2h，然后过滤，清洗沉淀；（4）将所述沉淀烘干，经自然冷却后即得。一种尾气净化及PM2.5吸附效果检测方法，包括以下步骤：（1）用上述尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置的导气管连通所述进气口、待检测汽车的排气口，打开所述进气口控制阀和所述出气口控制阀，发动汽车怠速运行5~10min；（2）关闭所述进气口控制阀和所述出气口控制阀，记录此时所述反应室内初始尾气浓度和PM2.5含量；（3）将检测装置放置于太阳光下，打开所述紫外线灯和所述风扇，每隔半个小时记录一次尾气浓度和PM2.5含量，4小时后记录最后一次数据为最终尾气浓度和PM2.5含量；（4）根据初始和最终的尾气浓度和PM2.5含量计算所述吸附降解材料的净化效率。优选的，所述步骤（4）中，净化效率的计算公式为：式中：n为净化效率；x和y分别为初始和最终尾气浓度或PM2.5含量。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果在于：1.本专利技术采用有机玻璃材质反应室，有机玻璃的透光性能好，可透过92%以上的太阳光，比玻璃的透光度高，且能透过紫外线达73.5%，而普通玻璃只能透过0.6%的紫外线，反应室由有机玻璃材质制作能最大限度地减少对紫外线的损耗及较真实地模拟自然光照环境。2.本专利技术通过设有紫外线灯能很好地模拟理想环境：纳米TiO2光催化材料具有较大的禁带宽度(3.2eV)，只能吸收波长λ≤387nm的紫外光，不能有效地利用太阳能，使用紫外线灯照射可以最大程度地激活材料的光催化性能，凸显其催化特性。3.本专利技术中反应室与底板贴合处用聚氨酯发泡填缝剂填缝，操作简单、密封性好且清理方便，满足常规试验和试验道路现场检测的要求。4.本专利技术中进气口和出气口均安装有控制阀，在反应室内充入足够尾气和PM2.5后关闭，保证反应室密闭，不与外界空气流动，减少测量误差，能够实时检测吸收降解效果。5.本专利技术采用的吸附降解材料能同时吸收降解汽车尾气和PM2.5，并通过PM2.5检测仪和汽车尾气检测仪检测吸收降解效果。附图说明图1为本专利技术尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置的使用状态示意图。图中，1为反应室，2为底板，3为吸附降解材料，4为PM2.5检测仪，5为汽车尾气检测仪，6为紫外灯，7为风扇，8为进气口，9为出气口，101为进气口控制阀，102为出气口控制阀，11为导气管，12为汽车排气口。具体实施方式下面结合附图和实施例来说明本专利技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术的范围。以下实施例中所涉及的零部件等，如无特别说明，则均为常规市售产品。实施例1：一种尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，参见图1，包括反应室1、底板2、吸附降解材料3、PM2.5检测仪4、汽车尾气检测仪5、紫外灯6、风扇7、进气口8、出气口9、进气口控制阀101、出气口控制阀102和导气管11。反应室1为下侧设有开口的正四方体，四个侧面及顶面均为有机玻璃材质，贴合处用胶水粘结密封，反应室由有机玻璃材质制作能最大限度地减少对紫外线的损耗及较真实地模拟自然光照环境。底板2为正方形，不锈钢材质，其尺寸略大于反应室1底面尺寸；反应室1设置在底板2上方，反应室1底面四边与底板2贴合，贴合处用聚氨酯发泡填缝剂填缝密封；吸附降解材料3、PM2.5检测仪4和汽车尾气检测仪5均放置在位于反应室1内的底板2上。优选的，PM2.5检测仪4为HA-806手持气体检测仪(四合一)，汽车尾气检测仪5为CW-HAT200高精度手持式PM2.5速测仪，吸附降解材料3为纳米二氧化钛电气石复合材料，用于吸收降解汽车尾气和PM2.5。反应室1内顶部悬挂有紫外灯6和风扇7，风扇7为自带电池的小功率玩具风扇，用于将汽车尾气和PM2.5吹向吸附降解材料3，提高吸收降解的效率；紫外灯6为能够发射185nm波长紫外线的紫外线消毒灯，使用紫外灯6照射可以最大程度地激活吸附降解材料3的光催化性能，凸显其催化特性，用于模拟理想环境。进气口8和出气口9均为钢管，插装在反应室1的同一侧面，接缝处用玻璃胶密封，进气口8在下侧，安装有进气口控制阀101，出气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，其特征在于，包括反应室、底板、吸附降解材料、PM2.5检测仪、汽车尾气检测仪、紫外灯、风扇、进气口、出气口、进气口控制阀、出气口控制阀和导气管；所述反应室紧贴于所述底板并位于其上方；在所述反应室内放置所述吸附降解材料、所述PM2.5检测仪和所述汽车尾气检测仪；所述紫外灯和所述风扇设置在所述反应室内顶部；所述进气口和所述出气口设于所述反应室的同一侧面，所述进气口在下侧，所述出气口在上侧；所述进气口控制阀设于所述进气口，所述出气口控制阀设于所述出气口；所述导气管设于所述反应室外并与所述进气口连通。

【技术特征摘要】
1.一种尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，其特征在于，包括反应室、底板、吸附降解材料、PM2.5检测仪、汽车尾气检测仪、紫外灯、风扇、进气口、出气口、进气口控制阀、出气口控制阀和导气管；所述反应室紧贴于所述底板并位于其上方；在所述反应室内放置所述吸附降解材料、所述PM2.5检测仪和所述汽车尾气检测仪；所述紫外灯和所述风扇设置在所述反应室内顶部；所述进气口和所述出气口设于所述反应室的同一侧面，所述进气口在下侧，所述出气口在上侧；所述进气口控制阀设于所述进气口，所述出气口控制阀设于所述出气口；所述导气管设于所述反应室外并与所述进气口连通。2.根据权利要求1所述的尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，其特征在于，所述反应室为下侧设有开口的正四方体，四个侧面及顶面均为有机玻璃材质，贴合处通过胶水粘结密封。3.根据权利要求1所述的尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，其特征在于，所述底板为正方形，不锈钢材质，其尺寸略大于所述反应室底面尺寸，所述反应室底面四边与所述底板通过聚氨酯发泡填缝剂贴合。4.根据权利要求1所述的尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，其特征在于，所述进气口和所述出气口均为钢管，插装于所述反应室上，接缝处用玻璃胶密封。5.根据权利要求1所述的尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，其特征在于，所述风扇为自带电池的小功率风扇。6.根据权利要求1所述的尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，其特征在于，所述紫外灯为能够发射185nm波长紫外线的紫外线消毒灯。7.根据权利要求1所述的尾气净化及PM2.5吸附效果检测装置，其特征在于，所述导气管与所述进气口连通的一端用手柄喉箍固定密封，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈渊召，李振霞，郭滕滕，吕长富，杨昆，宋雪波，王香，魏华，任清，王倩，李会磊，王朝辉，李超杰，吕海将，周建彬，王金，俞义强，杨明珠，盛璐豪，刘锋，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41