[发明专利]一种光催化臭氧协同催化降解挥发性有机气体性能测试的实验装置及其运行工艺

说明书

本发明公开了一种光催化臭氧协同催化降解挥发性有机气体性能测试的实验装置及其运行工艺。所述装置包括空气发生器、氧气钢瓶、挥发性有机气体钢瓶、质量流量计、臭氧发生器、加湿器、温度湿度计、气体混合器、光源、平板反应器、臭氧分析仪、气相色谱仪、第一阀门、第二阀门、第三阀门、尾气处理装置。本发明的实验装置适用于混合气体中的光催化降解挥发性有机气体实验，能够在小规模实验研究水平和大规模的工厂生产水平对废气的光催化和臭氧化研究，本发明的实验装置采用连续进样法进行实验，具有实验条件广泛，结构简单，使用方便，性能可靠等优点。

技术领域

本发明属于实验化学领域，具体涉及一种光催化臭氧协同催化降解挥发性有机气体性能测试的实验装置及其运行工艺。

背景技术

挥发性有机化合物包括大多数的溶剂比如溶剂稀释剂、脱脂剂、清洁剂、润滑剂和液体燃料等，广泛存在于这些产品的工业生产过程和日常生活使用中。其种类繁多，在一定条件下，一些化学性质比较活泼的挥发性有机物还会与氮氧化物(NO_x)、二硫化物(R-S-S-R')等一次性污染物发生光化学反应，产生具有强氧化性的二次污染物，如臭氧、醛、酮类以及颗粒污染物等，其危害性甚至比一次污染物的更大。由于大多数挥发性有机物具有刺激性和毒性，少部分还具有致癌性，人类和生物等通过呼吸道、皮肤吸收这些挥发性有机气体气体，会使血液、器官、神经等产生暂时性或永久性伤害。所以有效的去除工业产生的挥发性有机气体，使其无害化非常重要。

至今报道的去除挥发性有机气体的方法有冷凝法、吸附法、生物降解法、热力燃烧法、等离子体法和光催化法等，但普遍存在耗能高，二次污染等问题。光催化是人们公认的最有潜力和应用前景的去除挥发性有机物的方法。但是在光催化分解挥发性有机物的过程中催化剂表面吸附的挥发性有机物和中间产物导致催化剂失活从而降低催化效率。光催化过程中添加的臭氧分解产生的活性物质可以有效的促进吸附催化剂表面的有机物分解，从而有效的提高了挥发性有机物的分解和矿化。

为了更好的处理挥发性有机气体，科学有效地研究光催化协同降解挥发性有机物的性能，节约生产成本，改善人类居住环境，因此设计及研发光催化臭氧协同催化降解挥发性有机气体装置是必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种光催化臭氧协同催化降解挥发性有机气体性能测试的实验装置及其运行工艺，可用于挥发有机气体的光催化臭氧协同降解实验，能够在小规模实验研究水平和大规模的工厂生产水平对去除挥发性有机废气进行研究，本发明的实验装置采用连续进样法进行实验，具有实验条件宽泛，结构简单，使用方便，性能可靠等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种光催化臭氧协同催化降解挥发性有机气体性能测试的实验装置，包括空气发生器、氧气钢瓶、挥发性有机气体钢瓶、质量流量计、臭氧发生器、加湿器、温度湿度计、气体混合器、光源、平板反应器、臭氧分析仪、气相色谱仪、第一阀门、第二阀门、第三阀门、尾气处理装置；

所述空气发生器通过管道与所述加湿器相连，所述加湿器连接至所述气体混合器，所述空气发生器另设管道直接与所述气体混合器相连；所述氧气钢瓶通过管道与所述臭氧发生器相连，所述臭氧发生器连接至所述气体混合器；所述挥发性有机气体钢瓶通过管道连接至所述气体混合器；所述空气发生器、所述加湿器、所述臭氧发生器和所述挥发性有机气体钢瓶连接至所述气体混合器的四条管道并联设置，并且每条管道上均设有质量流量计；

所述温度湿度计设置于所述气体混合器内，所述气体混合器通过所述第一阀门与所述平板反应器相连；

所述光源设置于所述平板反应器之上，所述平板反应器通过管道分别连接所述臭氧分析仪和所述气相色谱仪，并最终通过所述第三阀门与所述尾气处理装置相连；

所述气体混合器另设管道绕过所述平板反应器通过所述第二阀门直接分别连接所述臭氧分析仪和所述气相色谱仪，并最终通过所述第三阀门与所述尾气处理装置相连。