[实用新型]一种气体催化效率检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于新型环保应用检测领域，具体地，本实用新型涉及一种气体催化效率检测装置。

背景技术

随着工业化进程的加快，工业废气中含有的有害气体向空气中的排放引起了各方面的关注。很多科学工作者正致力于开发应用半导体材料对工业废气中的有害成分进行分解处理的研究，并开发出了较多的用于处理废气或净化室内空气的应用产品。如中国专利03229381.X公开了一种用于室内空气净化的光催化装置，该专利使用由Ti0₂制成的陶瓷板为光催化剂，以紫外光为能量源，通过释放负离子来达到催化氧化室内有害气体，并可达到杀菌的作用。中国专利200420051577.7公开了一种双室型纳米光催化空气净化器，采用紫外线为激发能源，用纳米金属氧化物为催化剂，可用于净化非生产性室内场所的空气。中国专利02235830.7公开了一种多室型空气净化器，采用TiO₂薄膜为催化剂，可以达到净化大型建筑内空气和光催化杀菌的目的。

但是仔细研读这些专利的说明书后发现：公开的内容较多的都是注重空气净化领域，却都没有这些装置相对应的催化或净化效果的检测验证。中国专利200420084290.4公开了一种利用热分析的方法检测催化剂的选择性和光催化活性的装置，与本实用新型存在很大不同，而且除此之外的催化剂的催化效率检测装置也并不多见。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种检测催化剂催化活性和催化效率的气体催化效率检测装置。该装置具有组装简单、操作方便、检测步骤少、可分别适应动态和静态检测、不产生二次污染的特点，结合高效液相色谱对样品的检测可以实现对不同催化剂在不同条件下对有害气体的催化效率进行定量的计算和表达。

本实用新型提供的催化效率检测装置，包括管道连接的液相样品挥发单元、取样单元、催化反应单元和尾气回收单元等，其特征在于，所述的气体催化效率检测装置在进气源处设置干燥单元(1)，其后管道连接内置有缓冲单元(2)和液相样品挥发单元(3)的恒温水浴槽(4)、催化反应单元(8)及尾气回收单元(12)。

所述的恒温水浴槽为可调节恒温水浴槽，其内置有缓冲单元和液相样品挥发单元。其中所述的恒温水浴装置为可调节恒温水浴，其温度可在30～100℃内连续可调。

所述的气体缓冲单元和液相样品挥发单元同处于同一恒温水浴装置中，可同时达到预热气体和缓冲气压波动的目的，并且两者之间的通路上有一个三通活塞控制气流方向以此控制气流是否携带被测样品。

所述的液相样品挥发单元，是由置于恒温水浴槽中的装有待挥发的液相原料的容器及通到容器底的导入管及导出管组成。其内可装各种易挥发的待测样品，其容器口塞上预留进气口、出气口和样品加注口，装置闲置时各出入口密封，以防有害物质挥发进入大气。

所述的提取样品单元位于催化反应单元气体进口和出口，由三通活塞、两通活塞和采样针头组成，其中所述的针头为医用8号不锈钢针头和注射针头，针头与管道之间用混合胶粘结。

所述的取样容器是具有自密封性能的容器，其内装有对被测有害气体有极好溶解作用的有机溶剂，如甲醇、乙醇等。

所述的催化反应单元包括石英管、加热装置等，其中所述的石英管内装有催化剂载体，加热装置由控温仪控制调节温度，其中控温仪控制加热装置温度在100～1200℃内连续可调，可满足不同的样品的检测要求。

所述的催化剂载体是面积为1.5×4cm²的石英玻璃片或直径为4～5mm的Al₂O₃球，其在石英管内的叠放方式为简单堆积或依次顺序排列；所述的催化剂负载方式为采用包覆方式包覆于Al₂O₃球表面或采用提拉法制备纳米薄膜，催化剂负载过程中使用的粘结剂为聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)中的一种。

所述的催化剂为半导体纳米金属氧化物、硫化物、纳米复合氧化物、掺杂纳米材料中的一种以上。

所述的尾气回收单元容器，内装无水乙醇、甲醇或去离子水。

所述的干燥单元，是由内装有无水氯化钙或变色硅胶的容器及下端布有铁丝网的玻璃管组成，玻璃管下端的铁丝网是为了防止干燥剂堵塞玻璃管以保持气流畅通。

附图的简单说明

图1是本实用新型的气体催化效率检测装置的结构和组成示意图。

图2是本实用新型的气体催化效率检测装置中的催化反应装置结构示意图。