SO3标准气体发生器及SO3标准气体制备方法

摘要

本申请公开了一种SO3标准气体发生器及SO3标准气体制备方法，包括：混合气体管路、氮气气体总管路、水管路、气溶胶发生器、加热器和反应器，所述混合气体管路用于输送二氧化硫和氮气混合气体；所述氮气气体管路包括第一氮气支管路和第二氮气支管路；所述加热器的一端与第二汇流管路连通，并对流入所述加热器内的气体加热并排出；所述加热器的另一端与所述反应器连接，所述气溶胶发生器与所述反应器连接，以使经过所述加热器的气体和经过所述气溶胶发生器的所述含氮气及反应液的气溶胶在所述反应器内反应生成SO3标准气体。本申请能够快速、稳定的生成含量确定的SO3标准气体，可用于对现有气态SO3测定装置和方法提供测量校准和计量溯源。

说明书

技术领域

本申请涉及大气污染物检测技术领域，尤其涉及一种SO

背景技术

近年来随着我国对燃煤大气污染控制研究的不断深入和管控力度的不断加强，对SO

目前主流的SO

发明内容

针对上述问题，本申请实施例提供了一种SO

本申请第一方面提供一种SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

本申请第二方面提供一种SO

步骤一：开启所述混合气体管路和所述氮气气体总管路，通过混合气体管路向所述SO

步骤二：开启所述加热器和所述反应器，并调节所述加热器和所述反应器的加热温度至所需的工作温度；

步骤三：开启所述水管路，水管路与所述第一汇流管路连通汇流后形成第二汇流管路，并由第二汇流管路流入所述加热器中加热，加热后气体流入所述反应器；

步骤四：开启所述SO

步骤五：开启所述气溶胶发生器，所述气溶胶发生器内填装的反应液与所述第二氮气支管路内的氮气形成含氮气的气溶胶流入所述反应器内；

步骤六：再次通过所述SO

步骤七：所制备的SO

C＝C

根据实际需要制备不同浓度的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

例如，在本申请至少一个实施例提供的SO

Q＝Q

式中：Q为SO

Q

Q

Q

所生成的SO

式中：W为SO

Q

Q

Q

Q

Q

本申请一些实施例提供的一种SO

本申请在国内和国际范围内首创采用气溶胶接触氧化原理应用于SO

本申请创新地将超声雾化原理应用于所述SO

本申请能够将所输出SO

本申请的SO

本申请的SO

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的SO

图2是本申请的气溶胶发生器的结构示意图；

图3是本申请的超声波发生循环槽俯视图；

图4是图3的A-A方向剖视图；

图5是本申请的导波载液槽俯视图；

图6是图5的B-B方向剖视图；

图7是本申请的气溶胶发生罐俯视图；

图8是图7的C-C方向剖视图；

图9是本申请的反应管俯视图；

图10是图9的D-D方向剖视图。

附图标记：100-混合气体管路，110-第一气体减压阀，120-第一气体过滤器，130-第一气体质量流量计，140-第一气体单向阀，200-氮气气体总管路，201-第二气体减压阀，202-第二气体过滤器，210-第一氮气支管路，211-第二气体质量流量计，212-第二气体单向阀，220-第二氮气支管路，221-第三气体质量流量计，222-第三气体单向阀，300-水管路，310-第一泵体，400-加热器，410-加热盘管，420-第一控温加热炉，430-加热器入口，440-加热器出口，500-气溶胶发生器，510-超声波发生循环槽，511-槽体，512-超声波发生器，513-超声波发生器电源线导管，514-循环水进液支管，515-循环水排液支管，516-循环水泵，520-导波载液槽，530-气溶胶发生罐，531-罐体，532-液位探测器，533-反应液进液支管，534-氮气载气进气支管，535-液位探测器信号线导管，536-气溶胶导出管，537-第二泵体，540-密封套箍，600-反应器，610-反应管，611-反应气路连接管，612-输入气体测温传感器导管，613-气溶胶导入支管，614-SO

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

根据一实施例提供的SO

具体地，如图2-6所示，所述气溶胶发生器500包括超声波发生循环槽510、气溶胶发生罐530和导波载液槽520，所述的超声波发生循环槽510与所述气溶胶发生罐530首尾彼此扣紧，并将所述的导波载液槽520夹于中部，组装形成所述的气溶胶发生器500；所述超声波发生循环槽510包括槽体511和超声波发生器512，所述槽体511为一端敞口的圆柱形罐体，所述超声波发生器512位于所述槽体511内，并固定在所述槽体511底部中心位置，用于生成超声波，所述超声波发生器512采用固定频率和固定功率的规格，开启后可发生固定频率和功率的超声波，例如，所述超声波发生器512的超声波频率为1.0MHz，功率为30W；所述气溶胶发生罐530位于所述超声波发生循环槽510的一侧并与所述超声波发生循环槽510对接；所述导波载液槽520夹设于所述超声波发生循环槽510和所述气溶胶发生罐530之间，并将所述气溶胶发生器500分隔为超声波发生区和气溶胶发生区，所述导波载液槽520用于盛装反应液，所述导波载液槽520为圆杯状容器，且所述导波载液槽520朝向所述气溶胶发生罐530的一面为敞口结构，用于盛装反应液，所述导波载液槽520采用聚乙烯材质，其底面的厚度为0.2mm，其结构可以确保超声波穿透导波载液槽520底部并进入所盛装的反应液中，所述导波载液槽520的圆杯状结构可以嵌入下方的超声波发生循环槽510内。

其中，所述气溶胶发生罐530包括罐体531和液位探测器532，所述罐体531为半球状结构，所述罐体531朝向所述超声波发生循环槽510的端部为敞口结构，所述液位探测器532固定于所述罐体531内部轴线位置，用于探测所述导波载液槽520内盛装的反应液的液位。根据上述实施例，所述超声波发生器不与反应液直接接触，而是以循环水为介质，透过导波载液槽520底面将超声波传导至反应液内部，并激发产生气溶胶，本申请这一结构设计避免了氧化性的反应液接触超声波发生器512导致发生腐蚀、故障的情况发生；所述的超声波发生器512采用固定频率和功率规格，在确保装置整体运行效果的前提下，兼顾了装置结构的集成化、小型化和运行稳定性。

进一步地.所述反应液为液度为

进一步地，如图7-8所示，在所述气溶胶发生罐530的所述罐体531的侧壁设有氮气载气进气支管534，所述氮气载气进气支管534与所述第二氮气支管路220连接；在所述罐体531背离所述超声波发生循环槽510的端部设有气溶胶导出管536，所述气溶胶导出管536与所述反应器600连接，以向所述反应器600内输送含氮气的气溶胶。

例如，在一个实施例提供的SO

进一步地，如图7-8所示，所述气溶胶发生罐530还包括第二泵体537，在所述气溶胶发生罐530的所述罐体531的侧壁设有反应液进液支管533和液位探测器信号线导管535，所述第二泵体537通过所述反应液进液支管533向所述导波载液槽520注入反应液；所述液位探测器532的信号线通过所述液位探测器信号线导管535与所述第二泵体537电连接，并根据所述液位探测器532探测到的所述导波载液槽520内反应液的液位向所述第二泵体537反馈电信号，以控制所述第二泵体537的启闭。根据上述实施例，本申请通过在所述气溶胶发生罐530结构中设计了液位探测器532，通过液位探测器532反馈控制第二泵体537对反应液的注入速率，控制导波载液槽520内反应液液位的恒定，确保气溶胶发生速率的稳定。

例如，在一个实施例提供的SO

例如，在一个实施例提供的SO

例如，在一个实施例提供的SO

例如，在一个实施例提供的SO

进一步地，如图1所示，所述SO

例如，在一个实施例提供的SO

其中，所述第一泵体310、所述第二泵体537和所述循环水泵516可以采用平流泵。

例如，在一个实施例提供的SO

本申请第二方面提供一种SO

步骤一：开启所述混合气体管路100和所述氮气气体总管路200，通过混合气体管路100向所述SO

步骤二：开启所述加热器400和所述反应器600，并调节所述加热器400和所述反应器600的加热温度至所需的工作温度；

步骤三：开启所述水管路300，水管路300与所述第一汇流管路M连通汇流后形成第二汇流管路N，并由第二汇流管路N流入所述加热器400中加热，加热后气体流入所述反应器600；

步骤四：开启所述SO

步骤五：开启所述气溶胶发生器500，所述气溶胶发生器500内填装的反应液与所述第二氮气支管路220内的氮气形成含氮气的气溶胶流入所述反应器600内；

步骤六：再次通过所述SO

步骤七：所制备的SO

C＝C

根据实际需要制备不同浓度的SO

具体地，在步骤一中，开启所述混合气体管路100和所述氮气气体总管路200，并分别调节所述第一气体减压阀110和所述第二气体减压阀201的出口压力至所需的工作压力，例如，调节所述混合气体管路100的压力为0.4MPa；开启所述第一气体质量流量计130并调节所述混合气体管路100的气体流量至所需的工作流量，记为Q

具体地，所述混合气体管路100中的SO

具体地，所述步骤二中所述加热器400和所述反应器600的加热温度根据所述输入气体测温传感器630和所述输出气体测温传感器640检测到的温度示数来调节，并待所述输入气体测温传感器630和所述输出气体测温传感器640温度示数达到恒定后，再进入所述步骤三。例如，调节所述第一控温加热炉410温度至280℃，调节所述第二控温加热炉620温度至260℃，等待约30min后，观测所述输入气体测温传感器630的温度示数恒定至270℃，所述输出气体测温传感器640温度示数恒定至258℃后，再进入所述步骤三。

具体地，所述步骤三中开启所述水管路300的所述第一泵体310，向所述水管路300内注入去离子水，经所述第一泵体310控制流量后调节所述水管路300的供水流量至所需的工作流量，记为Q

具体地，所述步骤四中，开启所述SO

具体地，所述步骤五中，开启所述气溶胶发生器500的所述气溶胶发生罐530的第二泵体537，由所述第二泵体537向所述的导波载液槽520内注入所述反应液，并通过所述液位探测器532探测所述导波载液槽520内反应液的液位并向所述第二泵体537反馈电信号，以维持所述反应液的液位至所需的工作液位，利用所述的液位探测器532反馈控制所述第二泵体537的启闭，确保导波载液槽520内反应液液位的恒定，并将所述第二泵体537平衡时的时均流量记为Q

其中，经所述加热器400加热后的主反应气路X内的气体先经所述输入气体测温传感器630测温后再与所述含氮气气溶胶管路Y汇流，在高温环境下，反应管610内的气态SO

进一步的，步骤六中反应生成的所述标准SO

根据本申请所述SO

(1)SO

(2)SO

Q＝Q

式中：Q为SO

Q

Q

Q

(3)SO

式中：W为SO

Q

Q

Q

Q

Q

(4)SO

C＝C

式中：C为SO

C

C

作为一个实施例，所述SO

调节所述第一控温加热炉410温度至280℃，调节所述第二控温加热炉620温度至260℃，等待约30min后，观测所述输入气体测温传感器630的温度示数恒定至270℃，所述输出气体测温传感器640温度示数恒定至258℃。

开启所述水管路300的所述第一泵体310，向所述水管路300内注入去离子水，调节并记录所述水管路300的供水流量Q

开启所述SO

开启所述气溶胶发生器500的所述气溶胶发生罐530的第二泵体537，向所述的导波载液槽520内注入所述反应液，并通过所述液位探测器532探测所述导波载液槽520内反应液的液位并向所述第二泵体537反馈电信号，以维持所述反应液的液位至所需的工作液位；开启所述气溶胶发生器500的所述超声波发生循环槽510的循环水泵516，由所述循环水泵516向所述槽体511内注入循环水，并控制所述循环水流量至约为1L/min；开启所述超声波发生循环槽510内的所述超声波发生器512，使所述导波载液槽520内的反应液以固定速率雾化形成气溶胶，所述气溶胶与所述第二氮气支管路220注入的氮气混合形成含氮气的气溶胶并通过气溶胶导出管536导出流量确定的含氮气气溶胶管路Y，再注入所述反应器600内，记录所述第二泵体537平衡时的时均流量Q

再通过通过SO

根据上述实施例，此时由所述的SO

(1)SO

(2)SO

(3)SO

(4)SO

综上，本申请的SO

本申请的SO

尽管已经出于说明性目的对本申请的实施例进行了公开，但是本领域技术人员将认识的是：在不偏离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。