[发明专利]一种挥发性有机物含量及催化氧化净化效率的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机废气中挥发性有机物（Volatile organic compounds，VOCs）含量及催化氧化净化效率的检测装置，是一种通过检测有机废气催化氧化前后的二氧化碳浓度变化，推断气体中的总有机碳，或推断某类VOCs能被某一催化剂催化氧化的程度，或检验某一催化剂性能的装置。

背景技术

VOCs是指沸点在50℃~250℃的化合物，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。VOCs的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。

VOCs对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道，使皮肤过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力，其中很多类别可致癌。

目前对VOCs的检测几乎都采用气相色谱分析技术，如GB11737-89。检测VOCs，需要配制目标化合物标准样品。一般样品中的VOCs种类繁多，不可能测出里面所有的化合物，其检测过程非常复杂，成本非常昂贵。

目前市场有很多便携式的VOCs气体检测仪，但这些检测仪的准确度受相关因素（温度、湿度、颗粒物含量、VOCs浓度水平及种类性能等）影响太大，所得数据只能作参考使用。

本发明检测有机废气催化氧化前后的二氧化碳浓度变化，来反映气体样品中的总有机碳含量，再一进步推断气体中VOCs挥发性有机物含量，具有准确性、重复性高等特点。目前市场上还没有相关技术与仪器。

分析气体中VOCs和分析液体中的总有机碳有很大差异：一是气体样品不像液体样品，取少量样品即可分析，VOCs浓度通常很低，取样量需要有一定的量，否则分析误差较大；二是在密封罐内，温度升高，气体膨胀使得压强增加，而实验容器及有些检测探头不能耐受很高的压力，所以不能像检测水中的总有机碳那样，把样品升温到900℃来氧化所有有机物。基于以上两个原因，要求对气体VOCs分析时，一是样品量要大；二是要低温氧化。

检测气体中二氧化碳浓度的变化，不仅可以推断出待测气体中的挥发性有机物含量，而且还可用于评价催化剂性能及催化剂选择等实验。

发明内容

针对有机废气中VOCs含量的分析及相关催化剂的性能与选择等需求，本发明提供了一种有机废气中VOCs含量及催化氧化净化效率的检测装置，

本发明主要由如下技术方案来实现的：

一种挥发性有机物含量及催化氧化净化效率的检测装置，包括反应罐、连接所述反应罐底部的进样系统、连接于所述反应罐顶部的排气系统， 所述进样系统包括通过管路依次连接的空压机、流量控制器、第四电磁阀、第一电磁阀，所述空压机与流量控制器之间的管路上通过转换阀连接有氧气瓶，所述流量控制器与第四电磁阀之间的管路上设置有温控箱，所述第四电磁阀与第一电磁阀之间的管路上依次旁接有注射进样口和第五电磁阀，所述第五电磁阀另一端连通设置有导样口和清洗阀，进样系统主要实现标准样品或待测样品的进样控制；所述反应罐内设置有催化氧化系统，所述催化氧化系统上方间隔一定距离设置有冷却系统；所述反应罐的顶部和底部之间旁接有循环除湿系统；所述反应罐还设置有用于获取罐内顶部二氧化碳浓度的二氧化碳检测系统、用于获取罐内温度和湿度的温度检测系统及湿度检测系统，以及用于获取罐内顶部压强的压强检测系统。

进一步地，所述催化氧化系统由下而上依次包括保温层、加热丝、催化剂层、保温层，其中催化剂层可取出，以更换催化剂，本系统能够实现挥发性有机化合物的催化氧化，并把热蓄在催化系统内，不散到反应罐其它空间，使反应罐其它空间的温度不会太高。

进一步地，所述的冷却系统为利用自来水进行冷却的冷却管，通过控制水的流量来控制冷却温度，主要功能是降低从催化系统中出来的气体温度，以免温度过高损坏了二氧化碳检测仪的探头、压强检测仪的探头、湿度检测仪的探头，气体温度降低后，也降低了反应罐内的气压，保护了各类检测探头。

进一步地，所述循环除湿系统包括旁接在所述反应罐的顶部和底部之间的管道以及依次连接在所述管道上的除湿管和循环泵，除湿管去除气体内的水分，但不会吸附气体的VOCs，循环泵使气体在反应罐内循环，以充分被催化反应、使反应罐内的气体均衡等，不能使用含有VOCs的材料。本系统可除去气体里的湿度，提高二氧化碳检测仪的准确度。

进一步地，所述二氧化碳检测系统包括设置在所述反应罐顶部的二氧化碳检测仪，用于实时检测罐内二氧化碳的浓度。