[实用新型]黑碳老化模拟装置

说明书

本实用新型提供一种黑碳老化模拟装置，属黑碳老化领域，以解决现有老化黑碳方法繁琐及局限性大的问题。黑碳收集箱黑碳进口和出口分别与黑碳产生装置和采样枪黑碳进口连，一次老化室黑碳进口和出口分别与采样枪黑碳出口和二次老化室黑碳进口连，停留老化室黑碳进口、出口和进气口分别与二次老化室黑碳出口、出气孔和配气系统出气口连，储气罐进气口和出气口分别与空气压缩机出气口和气体分流器进气口连，气体分流器第一空气出口通过一级气体质量流量控制器和电阻加热管与一次老化室空气进口连，第二空气出口通过二级气体质量流量控制器和雾化加湿器与二次老化室空气进口连，可编程逻辑处理器与显示器、电阻加热管、雾化加湿器和空气压缩机连。

技术领域

本实用新型涉及黑碳老化技术领域，尤其涉及一种黑碳老化模拟装置。

背景技术

一般认为，黑碳(Black Carbon，BC)是由化石燃料和生物质等含碳物质不完全燃烧所产生的细小颗粒物，粒径在0.01μm-1μm之间。黑碳在PM2.5中占的比例约为1％-30％，是PM2.5的重要组成部分，它的老化特征在一定程度上可以反映黑碳的一次排放和二次生成对大气PM2.5污染的贡献，并作为灰霾进展程度的判据，对分析灰霾形成原因有很大帮助。通常，黑碳在大气中发生性质演变的过程可分为三个阶段：阶段Ⅰ，新鲜黑碳产生，其为呈“枝杈”状的链式结构；阶段Ⅱ，大气中的无机离子和低挥发性有机物凝结到新鲜的黑碳上，黑碳老化过程开始，其形状从链式结构变为致密的近球形结构，吸光能力略有增加；阶段Ⅲ，低挥发性有机物继续一层层地包裹在已变为球形的黑碳表面，使黑碳的吸光能力显著增强。

现阶段对黑碳老化的研究主要来自直接采样研究，对实验室利用装置获得黑碳老化的研究报道较少，现有的老化黑碳的制备方法大多繁琐或效率不高，对不同环境条件下黑碳老化过程及老化产物的研究分析存在较大局限性，不能满足研究工作者的科研需求。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有的老化黑碳的制备方法繁琐或效率不高，对不同环境条件下黑碳老化过程及老化产物的研究分析存在较大局限性，不能满足研究工作者的科研需求的技术问题，提供一种黑碳老化模拟装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种黑碳老化模拟装置，包括黑碳收集箱、采样枪、温湿度传感器、一次老化室、二次老化室、停留老化室、直读式黑碳浓度测量仪、压差传感器、显示器、出气孔、电阻加热管、一级气体质量流量控制器、气体分流器、二级气体质量流量控制器、雾化加湿器、储气罐、空气压缩机、可编程逻辑处理器、配气系统和密封保温管，其中：

黑碳收集箱的黑碳进口与黑碳产生装置连接，黑碳收集箱的黑碳出口与采样枪的黑碳进口连接，采样枪的黑碳出口与一次老化室的黑碳进口连接，一次老化室的黑碳出口通过密封保温管与二次老化室的黑碳进口连接，二次老化室的黑碳出口通过密封保温管与停留老化室的黑碳进口连接，停留老化室的一侧壁上设有出气孔以便于老化的黑碳排出，一次老化室、二次老化室和停留老化室的侧壁上均设置有温湿度传感器和压差传感器，黑碳收集箱的侧壁上也设置有压差传感器，直读式黑碳浓度测量仪设置于停留老化室的侧壁上，空气压缩机的出气口与储气罐的进气口连接，储气罐的出气口与气体分流器的进气口连接，气体分流器的第一空气出口通过一级气体质量流量控制器与电阻加热管的进气口连接，电阻加热管的出气口与一次老化室的空气进口连接，气体分流器的第二空气出口通过二级气体质量流量控制器与雾化加湿器的进气口连接，雾化加湿器的出气口与二次老化室的空气进口连接，可编程逻辑处理器分别与温湿度传感器、直读式黑碳浓度测量仪、压差传感器、显示器、电阻加热管、一级气体质量流量控制器、二级气体质量流量控制器、雾化加湿器和空气压缩机电气连接，配气系统的出气口与停留老化室的进气口连接用于为停留老化室老化黑碳提供所需的其它气体。