一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法技术

本发明专利技术属于用于校准的过氧化氢标气技术领域，具体涉及一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法，包括以下步骤：通入空气；空气的净化除杂：依次进行空气中颗粒物的去除、气体杂质的催化分解、气体杂质的化学吸收、气体杂质的物理吸附；饱和湿空气的产生：依次进行直接雾化加湿、挥发滤网加湿、除雾滤网过滤除水雾；过氧化氢的平衡挥发：依次进行过氧化氢溶液雾化挥发、滤网挥发、滤网过滤除液雾；获得标气浓度：检测产生的过氧化氢溶液的浓度，根据过氧化氢溶液浓度结合亨利定律公式，及时计算获得标气浓度。且本方法可以产生各种工况所需浓度的过氧化氢校准标气。浓度的过氧化氢校准标气。浓度的过氧化氢校准标气。

【技术实现步骤摘要】
一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法


[0001]本专利技术属于用于校准的过氧化氢标气
，具体涉及一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法。

技术介绍

[0002]过氧化氢作为漂白剂或消毒剂在造纸、印染、医药等领域应用广泛。过氧化氢在这些领域内的应用，职业卫生标准GBZ 2.1
‑
2019严格限值了工作场所空气中过氧化氢的PC
‑
TWA为1.5mg/m3(1ppm)。因此，此类工作场所需要配备气态低浓度(≤10ppm)过氧化氢检测设备(如电化学传感器)。过氧化氢检测设备的定期校准和校验，需要校准标气。气态过氧化氢的易分解、易被水吸收的特性迫使这样的校准标气只能在设备校准时当场制备，无法预制和长期储存备用。因此生成低浓度气态过氧化氢校准标气的方法是重要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法，本方法可以产生各种工况所需浓度的过氧化氢校准标气；根据产生校准标气同时产生的过氧化氢溶液浓度进行检测再结合亨利定律公式，及时计算获得标气浓度。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法，包括以下步骤：
[0005]步骤S1、通入空气；
[0006]步骤S2、空气的净化除杂：
[0007]对步骤S1中通入的空气依次进行空气中颗粒物的去除、气体杂质的催化分解、气体杂质的化学吸收、气体杂质的物理吸附；
[0008]步骤S3、饱和湿空气的产生：
[0009]对经过步骤S2净化除杂的空气依次进行直接雾化加湿、挥发滤网加湿、除雾滤网过滤除水雾；
[0010]步骤S4、过氧化氢的平衡挥发：
[0011]对经过步骤S3产生的饱和湿空气依次进行过氧化氢溶液雾化挥发、滤网挥发、滤网过滤除液雾；
[0012]步骤S5、获得标气浓度：
[0013]经过步骤S4过氧化氢平衡挥发后产生标气，检测产生的过氧化氢溶液的摩尔浓度，根据过氧化氢溶液浓度的检测结果结合亨利定律公式，及时计算获得标气浓度；
[0014]亨利定律公式如下：
[0015]P
hp
＝H
c,hp
×
c
hp
[0016]其中，P
hp
为过氧化氢在气体中的分压，H
c,hp
为亨利常数，c
hp
为过氧化氢溶液摩尔浓度；根据所得过氧化氢在气体中的分压P
hp
获得产生的标气浓度。
[0017]作为本专利技术的进一步优选，步骤S2中空气中颗粒物的去除需使用空气高效过滤滤
网；
[0018]空气高效过滤滤网对0.1～1.3μm的颗粒物的过滤去除效率大于99％；
[0019]空气高效过滤滤网所用滤纸选用玻璃纤维、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其任意组合；
[0020]空气高效过滤滤网所用滤纸的展开面积为S1，S1单位为cm2，S1≥C/2，C为标气目标产生速率，C的单位为mL/s。
[0021]作为本专利技术的进一步优选，步骤S2中气体杂质的催化分解中的催化剂选用二氧化锰、二氧化钛、铂、氧化铈、氧化铁、氧化锌、活性炭及其任意组合；
[0022]气体杂质的化学吸收中材料选用氢氧化钠、氢氧化钙、氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠固体及其任意混合物或混合溶液；
[0023]气体杂质的物理吸附中材料选用活性炭。
[0024]作为本专利技术的进一步优选，步骤S3中直接雾化加湿中选用超声雾化器或文丘里雾化器；
[0025]超声雾化器或文丘里雾化器的总雾化速率为V1，V1单位为g/s，V1≥C/1000，C为标气目标产生速率，C的单位为mL/s；
[0026]挥发滤网上设置若干通孔，挥发滤网选用玻璃纤维、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其任意组合。
[0027]作为本专利技术的进一步优选，步骤S3中除雾滤网所用滤材选用玻璃纤维、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其任意组合；
[0028]步骤S3中滤网所用滤纸的展开面积为S2，S2单位为cm2，S2≥C
×
10，C为标气目标产生速率，C的单位为mL/s。
[0029]作为本专利技术的进一步优选，步骤S4中过氧化氢溶液雾化挥发中选用超声雾化器或文丘里雾化器；
[0030]超声雾化器或文丘里雾化器的总雾化速率为V2，V2单位为g/s，V2≥C/100，C为标气目标产生速率，C的单位为mL/s。
[0031]作为本专利技术的进一步优选，步骤S4的滤网挥发中的滤网设置有若干通孔，步骤S3的滤网挥发中的滤网选用聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其组合；
[0032]步骤S4的滤网过滤除液雾中的滤网所用滤纸的展开面积为S3，S3单位为cm2，S3≥C
×
2，C为标气目标产生速率，C的单位为mL/s。
[0033]作为本专利技术的进一步优选，过氧化氢溶液浓度的检测采用高效液相色谱法或分光光度法或电化学法。
[0034]作为本专利技术的进一步优选，步骤S4中过氧化氢溶液浓度每1～20分钟检测一次。
[0035]作为本专利技术的进一步优选，在步骤S3和步骤S4的过程中，气路温度为22～28℃，气路内气压与环境气压的压差小于1000Pa。
[0036]通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0037]1、本专利技术可以产生各种工况所需浓度的过氧化氢校准标气；产生的不同浓度的标气用于校准气态过氧化氢浓度定量检测器。
[0038]2、本专利技术根据过氧化氢溶液浓度的检测结果结合亨利定律公式，及时计算获得标气浓度。
[0039]3、本专利技术步骤S1空气净化除杂可去除校准标气中的二氧化硫、三氧化硫、硫化氢、二氧化碳、氮氧化物、臭氧、过氧化氢气体、有机气体杂质，降低这些气体杂质对被校准设备的影响。
[0040]4、本专利技术步骤S3饱和湿空气的产生预先产生的饱和湿空气可防止过氧化氢溶液在挥发时溶剂挥发速率高于溶质所产生的标气浓度过高的问题；其中的直接雾化加湿可提高饱和湿空气的产生速率。
[0041]5、本专利技术步骤S4过氧化氢溶液雾化挥发可提高过氧化氢标气的产生速率，有利于标气在平衡状态下产生，产生的标气更接近理论计算值n(产生的标气为n
±
5％)。
附图说明
[0042]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0043]图1是本专利技术生成方法流程示意图。
具体实施方式
[0044]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。
[0045]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、通入空气；步骤S2、空气的净化除杂：对步骤S1中通入的空气依次进行空气中颗粒物的去除、气体杂质的催化分解、气体杂质的化学吸收、气体杂质的物理吸附；步骤S3、饱和湿空气的产生：对经过步骤S2净化除杂的空气依次进行直接雾化加湿、挥发滤网加湿、除雾滤网过滤除水雾；步骤S4、过氧化氢的平衡挥发：对经过步骤S3产生的饱和湿空气依次进行过氧化氢溶液雾化挥发、滤网挥发、滤网过滤除液雾；步骤S5、获得标气浓度：经过步骤S4过氧化氢平衡挥发后产生标气，检测产生的过氧化氢溶液的摩尔浓度，根据过氧化氢溶液浓度的检测结果结合亨利定律公式，及时计算获得标气浓度；亨利定律公式如下：P
hp
＝H
c,hp
×
c
hp
其中，P
hp
为过氧化氢在气体中的分压，H
c,hp
为亨利常数，c
hp
为过氧化氢溶液摩尔浓度；根据所得过氧化氢在气体中的分压P
hp
获得产生的标气浓度。2.根据权利要求1所述的一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法，其特征在于：步骤S2中空气中颗粒物的去除需使用空气高效过滤滤网；空气高效过滤滤网对0.1～1.3μm的颗粒物的过滤去除效率大于99％；空气高效过滤滤网所用滤纸选用玻璃纤维、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其任意组合；空气高效过滤滤网所用滤纸的展开面积为S1，S1单位为cm2，S1≥C/2，C为标气目标产生速率，C的单位为mL/s。3.根据权利要求1所述的一种用于校准的过氧化氢标准气体的生成方法，其特征在于：步骤S2中气体杂质的催化分解中的催化剂选用二氧化锰、二氧化钛、铂、氧化铈、氧化铁、氧化锌、活性炭及其任意组合；气体杂质的化学吸收中材料选用氢氧化钠、氢氧化钙、氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠固体及其任意混合物或混合溶液；气体杂质的物理吸附中材料选用活...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭斌，徐鹏程，胡明，张亮，张天琦，蔡艳丽，肖诚斌，
申请(专利权)人：光大环境科技中国有限公司光大环保技术研究院南京有限公司，
类型：发明
国别省市：