[发明专利]一种多功能气溶胶扩散干燥管

说明书

技术领域

本发明涉及大气气溶胶监测与控制技术领域，尤其涉及一种多功能气溶胶扩散干燥管。

背景技术

大气气溶胶是指大气与悬浮在气体中的固体或液体颗粒物共同组成的多相体系，其直径多在0.001-100μm。随着科学研究的深入，发现大气气溶胶严重影响着人类健康、减低空气质量和大气能见度，甚至对全球气候变化产生重要影响。目前对气溶胶的研究多采用先进仪器分析，然而在对气溶胶采样过程中，仪器本身内部正常工作的相对湿度多小于40%。此外，气溶胶中的吸湿组分在相对湿度大于50%时有明显的吸湿增长现象。因此，降低气溶胶采样过程中的相对湿度成为必要，干燥管就起到决定性作用。目前，黑碳作为主要的吸光物质、云凝结核和具有多孔性可以吸附较多污染物质等特性，成为大气污染的研究重点。为了研究一些黑碳表面吸附的挥发性的有机物对大气辐射和云凝结的影响，除去新鲜排放黑碳表面的有机物和水分成为必要。因此，多功能型（干燥、氧化和吸附）干燥管就起到了决定性作用。

目前无论是外场观测还是实验室模拟试验，人们常用到的干燥装置有两类：（1）利用薄膜干燥技术的nafion干燥管。Nafion干燥管仅能用于气溶胶的干燥，并且适用于小流量的气流干燥，无法满足特殊用途的需求，比如去除黑碳气溶胶表面的挥发性有机物。另一个原因，商业化的nafion干燥管价格比较昂贵。（2）利用气体扩散，硅胶吸附技术的扩散干燥管。商业化的扩散干燥管一般只有一个气体通道，为了达到干燥效果，使得干燥管的长度较长，并且一根扩散干燥管只能填充一种物质（硅胶、高锰酸钾颗粒、活性炭等）。如果需要去除黑碳表面吸附的挥发性有机物，来研究黑碳特性，则需要多个填充不同物质的干燥管串联才能达到实验要求，这种方法增加了整个气路的长度，会造成大量的颗粒物损失，出口气流流量变小，直接影响粒径分布，给实验造成很大困扰。

发明内容

本发明目的在于克服现有的气溶胶扩散干燥管的不足之处，提出一种拼接式的多功能气溶胶扩散干燥装置，可以有效完成气溶胶的干燥、氧化和吸附，缩短气路长度，较少颗粒物损失和降低成本，具体由以下技术方案实现：

所述多功能气溶胶扩散干燥管，包括内壁带有螺纹的干燥管、纱管、侧壁设有外螺纹且两端面设有孔的固定盘，所述干燥管包括首段干燥管、至少一个中段干燥管以及尾段干燥管，所述每段干燥管内分别对应地依次填充有硅胶、氧化剂、活性炭吸附剂，所述固定盘分别通过外螺纹与干燥管内壁的螺纹相配地旋接于首段干燥管、尾段干燥管内，首段干燥管、尾段干燥管分别通过固定盘实现与中段干燥管的拼接，所述纱管分别穿接于两固定盘对应的所述孔中并通过螺栓组件与固定盘连接中实现在干燥管内的固定，纱管的侧壁呈网状，纱管内设有干燥剂和催化剂，孔隙小于干燥剂和催化剂的直径。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，所述干燥管采用透明玻璃或树脂材料。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，中间段的干燥管的外径为9cm，长度为20cm，首尾两段干燥管6的直径为9cm，长度为1.5cm。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，所述纱管采用不锈钢材料。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，所述不锈钢纱管为六根，对应地固定盘上均布有六个圆孔。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，不锈钢纱管的长度为66cm。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，所述固定盘的孔径为1-1.2cm，厚度为1.8-2.2cm。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，进样口的管径为3/8英寸。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，所述固定盘相对于干燥管两进样口留有间距。

所述多功能气溶胶扩散干燥管的进一步设计在于，所述中段干燥管内旋接有至少一个用于与纱管穿接的固定盘。

本发明的优点如下：

本发明的气溶胶扩散干燥管不但增加气体与吸附剂的接触面积而且能够有效去除杂质及水分，降低气流的损失。另一方面干燥管拆卸方便，便于更换耗材并大大地减少制作成本。

附图说明

图1为干燥管的内部结构图。

图2为带有外螺纹的固定盘结构图。

图3为拼接好的中间端干燥管结构图。

图4为不锈钢纱管的网状结构图。

图5为首尾两段干燥管与固定盘连接的结构图。

1-进样口，2-固定盘，3-中段干燥管，4-不锈钢纱管，5-固定盘，6-尾段干燥管。

具体实施方式