[发明专利]一种同步制取和定量测量SO3

权利要求书

1.一种同步制取和定量测量SO₃的系统，其特征在于，包括

配气系统；包括SO₂储存罐，N₂储存罐，O₂储存罐和混合气罐；其中所述SO₂储存罐，所述N₂储存罐和所述O₂储存罐分别与所述混合气罐通过输送管道连接；

反应测量系统；设置在所述配气系统下游，包括高温炉以及设置在所述高温炉内的高温测量室、催化室和空室，其中所述催化室和所述空室对称设置在所述高温测量室上下方；所述催化室和所述空室均一端与所述高温测量室连通，另一端延伸到所述高温炉外；

冷却吸收系统；设置在所述反应测量系统下游，包括冷却系统和吸收系统，所述吸收系统设置在所述冷却系统下游；

尾气测量系统；设置在所述吸收系统下游；包括尾气测量腔室和测量光路装置；所述测量光路装置分别与所述尾气测量腔室和所述高温测量室连接；所述尾气测量腔室的光程为所述高温测量室的5倍。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输送管道上分别设置质量流量计，控制SO₂、N₂和O₂流量。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述混合气罐内设置聚四氟小球。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高温测量室表面固定有若干热电偶探头，两侧均设置带有楔角的BaF₂ 柱体；所述热电偶探头与所述测量光路装置连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述催化室和所述空室延伸到所述高温炉外的一端上均设置针阀。

6.根据权利要求1-5任一所述的系统，其特征在于，还包括真空系统，所述真空系统包括真空泵和中和装置，所述中和装置与所述尾气测量腔室连接；所述真空泵将所述尾气测量腔室的气体抽入所述中和装置内，经过中和后抽出排空。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述测量光路装置上设置分束装置，将中红外激光同时射入所述高温测量室和所述尾气测量腔室。

8.如权利要求7所述系统同步制取和定量测量SO₃的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将SO₂、N₂和O₂经过设置聚四氟小球的混合气罐混合；

(2)反应前：关闭所述催化室，混合气体分别流经所述空室，所述高温测量室，在所述真空系统作用下流经所述冷却吸收系统和所述尾气测量系统，测得反应前对应温度压力下的SO₂、N₂和O₂为背景气条件下的高温光谱和常温光谱；

(3)关闭所述空室，所述混合气体在所述催化室生成SO₃，再通过所述高温测量室，所述冷却吸收系统后SO₃冷却液化后被吸附；剩余气体进入所述尾气测量系统完成尾气浓度测量；测得SO₂和SO₃的高温吸收光谱和催化氧化反应的转化率；

(4)所述混合气体在所述真空系统作用下抽排出。