[发明专利]一种提供稳定氨气挥发液态源的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种提供稳定氨气挥发液态源的循环系统。

背景技术

氨气是一种无色有刺激性恶臭的气体。近年来，畜禽生产系统中的氨气排放更是成为了重要的大气污染源，造成一系列的生态环境问题，引起世界各国的普遍关注。无论是在发达国家还是发展中国家，随着畜禽养殖业规模化、集约化程度的不断提高，导致氨气的排放量也在不断增加。过多的氨气排放到大气中会对养殖场周边水体、大气、土壤，以及人体健康、生态系统造成直接或间接的危害。另外，畜禽舍内产生的氨气能引起动物黏膜细胞快速生长和代谢，造成氧和能量的需求增高，同时氨的解毒过程是一个高度耗能的过程，因此动物用于生长和生产的能量就相应减少，从而影响动物的生长性能和危害动物和工作人员的健康。

我国“十二五”环保规划中规定要根据第一次污染源普查的成果，适当的增加主要污染物总量控制的指标种类，例如氮氧化物，同时要把农业污染包含在内。为了制定措施来减少农业尤其是畜牧业产生的氨气排放，如生物过滤器，首先要研究氨气的产生和释放机理过程。畜禽养殖业中氨气的产生源主要是畜禽排泄的粪便，而氨气从粪便表面释放的过程实际上是气、液界面的传质过程，因此需要一种能提供持续、稳定的氨气挥发源来对此过程做深入研究。现有技术一般利用装有氨气的气压瓶来释放氨气或直接利用粪便作为挥发源，前者的缺点是无法提供一个气、液界面，而后者则无法保证持续稳定的氨气释放且粪便的特性易发生显著性变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提供稳定氨气挥发液态源的循环系统，以解决气、液界面氨气挥发不稳定和溶液特性易变化等技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明包括储水箱、循环泵、调节阀、试验箱、铜管；将配置好的氨水溶液放入储水箱中，调节阀的一端经第一根软管与放在储水箱中的循环泵相连，调节阀的另一端经第二根软管接入试验箱中，第三根软管一端接入储水箱，另一端与直角型铜管与液面平行的一端相连，直角型铜管与液面垂直的一端与试验箱中氨水溶液面保持一致。

本发明具有的有益效果是：

1. 溶液表面的氨气挥发速率可保持稳定。

2. 运用循环系统，可保持溶液特性如pH和总氨氮浓度在较长时间内不发生显著变化。

3. 溶液的pH可根据需求调控，操作方便。

本发明可用于科研中氨气的制备。

附图说明

附图是氨气挥发液态源循环系统示意图。

附图中：1、储水箱，2、循环泵，3、调节阀，4、试验箱，5、直角型铜管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

如附图所示，本发明包括储水箱1、循环泵2、调节阀3、试验箱4、铜管5；将配置好的氨水溶液放入储水箱1中，调节阀3的一端经第一根软管与放在储水箱1中的循环泵2相连，调节阀3的另一端经第二根软管接入试验箱4中，第三根软管一端接入储水箱1，另一端与直角型铜管5与液面平行的一端相连，直角型铜管5与液面垂直的一端与试验箱4中氨水溶液面保持一致。

实施例

以制备pH = 8.8的氨水溶液为例，如下步骤：

(1)产生源溶液：取固体氯化铵150 g与0.5 L水混合。

(2)缓冲溶液：取固体碳酸钠和固体碳酸氢钠按1:1（各23 g）混合均匀后，加入0.5 L水中搅拌均匀。

(3)氨水溶液：将产生源溶液、缓冲溶液和水按1:1:2的比例混合，具体氨水溶液的总量根据需求可调整，但保持比例不变。

(4)最后在氨水溶液中加入固体碳酸钠35 g。

将配置好的氨水溶液放入储水箱1中，将小功率循环泵2置于储水箱1底部，一端用软管连接从储水箱1伸出后与调节阀3相连放入试验箱4中。将另一根软管一端和铜管相连，另一端放回到储水箱中，铜管另一端固定在试验箱一角，但高度可调。开动循环泵，可将储水箱中的氨水溶液通过软管抽到试验箱中，当试验箱中溶液达到一定高度后，可通过铜管回流到储水箱里，抽水的流量大小由调节阀控制，保持试验箱中水面在一定高度不变，因此，氨水溶液即可在储水箱和试验箱之间进行不断循环。

根据实施例进行试验，在每天试验前和试验后采取回到储水箱的氨水溶液样品进行pH和总氨氮浓度的测试，实验结果表明采用本发明配置的氨水溶液及循环系统可以达到预定的要求，在运行12天后氨水溶液的pH和总氨氮浓度未发生显著变化，见表1，是一种较好的氨气挥发液态源制备方法及系统。

表1 实验期间氨水溶液pH和总氨氮浓度变化