[发明专利]一种光催化脱硝测试系统及其使用方法

说明书

本发明公开了一种光催化脱硝测试系统和使用方法，该光催化脱硝测试系统主要包括进气系统、反应系统、尾气处理系统和自控系统，反应系统包括磁力搅拌器、反应室和氙灯装置，磁力搅拌器位于反应室的下方，氙灯装置位于反应室的上方，反应室的顶部为玻璃板，反应室的内部设置有温度监测仪和搅拌子，反应室的一侧设置有冷却循环水入口和进气接口，另一侧设置有冷却循环水出口和出气接口，进气系统通过进气管路与反应室的进气接口连接，尾气处理系统与反应室的出气接口连接；本发明可有效解决现有测试装置中存在的装置结构和操作复杂、占地大、脱硝活性不高的问题，同时可实现实验室光催化剂的筛选和连续流低流量低浓度的光催化脱硝反应。

技术领域

本发明涉及光催化脱硝技术领域，具体涉及到一种光催化脱硝测试系统及其使用方法。

背景技术

随着现代社会科技与经济的快速发展，社会对于能源消耗需求日益增长，来自钢铁企业、火电厂等行业的大气污染物也日益增长，特别是氮氧化物(NOx)的超高排放，带来一系列环境问题，甚至还会危害人类健康，大气污染不容小觑。随着人们环境意识的提高，我国开始采取积极对策解决氮氧化物污染。经过多年持续的研究探索，开发出了一系列的脱硝新技术，例如低温SCR脱硝技术、SNCR脱硝技术等，但是这些脱硝技术通常用于控制高浓度高流速的氮氧化物排放。对于低浓度低流量的氮氧化物排放，光催化技术被认为是一种利用太阳能非常绿色且有效的脱硝方法，并且已经被广泛应用。为了更加高效、绿色经济地利用光催化技术降解氮氧化物，许多科研者目前还在积极研究开发更高效的光催化剂以及光催化脱硝系统。新的光催化脱硝新技术在投入实际使用之前，对其脱硝性能、应用工艺条件及相关性能要进行实验测试。

在光催化剂脱硝工艺发展过程中，工艺关键除了制备高效光催化剂之外，反应系统特别是反应室设计也很重要。反应室尺寸形状影响了混合气与催化剂是否充分接触，反应器尺寸太大会导致混合气与催化剂接触不够充分，落在催化剂表面的气体分子会减少，进而导致脱硝活性较低；而且在实验室研究阶段，尺寸太大占地较大。除此之外，反应室设计还应充分考虑催化剂的装载方式，光源如何能充分利用，如何避免反应过程中因为灯源强度温度升高问题，如何解决气路多而杂乱的问题，如何避免二次污染以及如何增强污染气体与光催化剂的接触面积。鉴于此，提供一种安全便捷，特别适合处理低流量低浓度的一氧化氮污染气体的光催化脱硝测试系统及其使用方法也就显得十分的有意义。

发明内容

针对上述的不足或缺陷，本发明的目的是提供一种光催化脱硝测试系统及其使用方法，可有效解决现有测试装置中存在的装置结构和操作复杂、占地大、脱硝活性不高的问题，同时可实现实验室光催化剂的筛选和连续流低流量低浓度的光催化脱硝反应。

为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：

本发明提供一种光催化脱硝测试系统，包括进气系统、反应系统、尾气处理系统和自控系统，反应系统包括磁力搅拌器、反应室和氙灯装置，磁力搅拌器位于反应室的下方，氙灯装置位于反应室的上方，反应室的顶部为玻璃板，反应室的内部设置有温度监测仪和搅拌子，反应室的一侧设置有冷却循环水入口和进气接口，另一侧设置有冷却循环水出口和出气接口，进气系统通过进气管路与反应室的进气接口连接，尾气处理系统与反应室的出气接口连接，自控系统与温度监测仪电性连接。

本发明光催化脱硝反应系统将自控系统(包括温度监测仪、流量控制器等仪表)以及整个反应系统设计为一个整体箱，氙灯装置为光催化脱硝测试模拟太阳光提供光源，循环冷却水系统与反应室为一个整体，对整个反应室进行降温，防止反应室因为氙灯照射温度过高，这极大简化了测试装置的复杂程度，操作简单，使用时只需打开进气系统、尾气处理系统和通入循环冷却水，顶部玻璃板可采用石英玻璃板，即可进行光催化脱硝反应；可充分节省实验室场地，也能避免气路多、杂乱的问题；磁力搅拌器置于反应室下面，控制气体从反应室的底部进入从顶部以螺旋方式排出，气体螺旋上升的运动增加了气体的停留时间，使得催化剂与气体接触时间增长，气体与催化剂完全接触，反应更加彻底，提高了脱硝效率；通过温度监测仪、流量控制器等仪表组成自控系统，可实时显示对应位置的温度以及精准调控各进气管路的气体流量等数据。