专利名称：一种含活性氮的化合物的转化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于含活性氮的化合物自动在线监测的含活性氮的化合物的转化装置，属于大气监测设备技术领域。
背景技术：
随着社会经济的高速增长，城市化水平不断提高，环境空气污染特征发生了显著变化，区域性大气污染问题日趋严重，灰霾、光化学烟雾和酸雨等复合型大气污染问题较为突出，影响人体健康和生态安全，乃至社会经济的和谐发展。氮的氧化物既是一次污染物也是二次污染物，同时也是酸沉降的主要前体物之一，在气溶胶和臭氧光化学污染的前驱体的形成作用上也起至关重要的作用。含有活性氮的化合物包括NO、NO2, NO3> HNO3> N2O5, PAN和多种含氮的有机物等，不包括N2O和NH3。可与CO、VOC等物质经过光化学反应生成O3等二次污染物，诱发城市光化学烟雾，进而对环境造成更大的污染。现在在大气污染只监测NOx、NO2和NO，其中NOx是 NO2和NO的统称，还没有监测所有的含有活性氮的化合物，但是在对流层区域性的酸类输送和沉降问题上，就需要考虑含有活性氮的化合物的作用；另外，平流层中O3被CFCs催化耗损的过程中起关键作用的包括所有的含有活性氮的化合物，而不能只考虑NOx，因此有必要监测大气中所有含有活性氮的化合物的含量。目前測量所有的含有活性氮的化合物的唯一方法是把含有活性氮的化合物转化为NO，用化学发光法測量。该方法的原理为含有活性氮的化合物转化装置将含有活性氮的化合物转换成NO，NO与O3发生反应生成激发态的NO/，在返回基态时发射特征光，发光强度与NO浓度成正比，由光电倍增管将光强度信号转换成电信号，通过测量电信号得到NO浓度，进而得出所有的含有活性氮的化合物的浓度值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于含活性氮的化合物气体监测的含活性氮的化合物的转化装置，实现含活性氮的化合物转化为NO，用化学发光法測量。解决上述技术问题的技术方案是
ー种含活性氮的化合物的转化装置，它包括钥转化器、采样管和排气中心管三部分，其
中
钥转化器由炉体、加热体、催化剂、保温层和壳体组成，炉体两端置有进气管和排气管， 分别延伸出壳体外，炉体外壁与加热体紧密接触，催化剂置于炉体中，保温层包覆在炉体和加热体外，炉体、加热体、保温层置于壳体中；
采样管由一根总管连接两根支管，一根支管与炉体进气管相连接，另ー根支管连接到排气中心管；
排气中心管包括含有活性氮的化合物管、NO管和校准ロ管三根气路管和两根电线电路管，含有活性氮的化合物管的一端与采样管的支管相连接，另一端连接到氮氧化物自动监测仪的辅助ロ，NO管的一端与炉体排气管相连接，另一端连接到氮氧化物自动监测仪的NO 进气ロ，校准ロ管连接到动态校准仪的校准ロ，电线电路连接到相应的控制端。上述含活性氮的化合物的转化装置，所述炉体是ー根盘管，加热体是加热块，炉体的盘管盘在加热体的加热块上，或炉体为圆筒体，加热体是加热套筒，加热体的加热套筒环绕在炉体的圆筒体外壁上，加热体的温度为300°C -400°C。上述含活性氮的化合物的转化装置，所述催化剂是钥。上述含活性氮的化合物的转化装置，它还有防雨罩、防雨帽，防雨罩套在壳体和采样管、排气中心管外部，采样管和排气中心管的两端伸出防雨罩外，采样管进入防雨罩的ー 端安装有防雨帽。上述含活性氮的化合物的转化装置，所述采样管采用不锈钢、特氟龙、聚四氟こ烯或玻璃等不与含有活性氮的化合物气体反应或吸附的材料制成，采样管总长小于10cm。上述含活性氮的化合物的转化装置，所述保温层采用玻璃纤维滤棉等保温材料。本发明的有益效果是
这种含活性氮的化合物的转化装置可以把含有活性氮的化合物气体完全转化为NO气体，然后NO用化学发光法检测出来，实现含有活性氮的化合物气体浓度值的准确测量，为环境大气提供參考。具有结构简单、运行周期长、转化效率可达96%以上等特点，能够运用于大气环境中含有活性氮的化合物气体浓度的连续在线监测。
图I是本发明的整体结构示意图2是本发明的钥转化器结构示意图。附图中标号如下钥转化器I、米样管2、排气中心管3、防雨罩4、防雨帽5、炉体6、 加热体7、催化剂8、保温层9、壳体10、含有活性氮的化合物管11、NO管12、校准ロ管13。
具体实施例方式用化学发光法检测含活性氮的化合物的工作原理为
采样气体进入采样管，一部分进入含有活性氮的化合物转化装置，经过高温反应，把样气中的HNO3等气体反应生成NO后，进入到经过改造的氮氧化物自动监测仪(经过改造的氮氧化物自动监测仪去掉了钥转化器，更改了电路及软件算法)，经过过滤器，延迟环路，进入反应室，与臭氧发生反应，由PMT检测电信号，測量NO的浓度，即为含有活性氮的化合物的浓度；一部分直接进入到经过改造的氮氧化物自动监测仪，经过过滤器进入反应室，样气中的NO气体与臭氧反应，由PMT检测电信号，測量NO的浓度。此监测仪可同时显示NO和含有活性氮的化合物的浓度值。由上述检测过程可以看出，本发明与经过改造的氮氧化物自动监测仪联用，可实现对含有活性氮的化合物的自动监测，本发明的含活性氮的化合物的转化装置包括钥转化器I、采样管2和排气中心管3三部分。图中显示，钥转化器I由炉体6、加热体7、催化剂8、保温层9、壳体10组成。炉体6是ー根盘管，加热体7是加热块，炉体6的盘管盘在加热体7的加热块上。 也可以是炉体6为圆筒体，加热体7是加热套筒，加热体7的加热套筒环绕在炉体6的圆筒体外壁上。加热体7的温度可控制在300°C -400°C。催化剂8置于炉体6中，起到促使和加快炉体I内采样气体反应的作用，本发明采用的催化剂8是钥。保温层9包覆在炉体6和加热体7タト，保温层采用玻璃纤维滤棉等保温材料。炉体6、加热体7、保温层9置于壳体10中，炉体进气管的一端和炉体排气管的一端分别连接在炉体的两端，炉体进气管的另一端和炉体排气管的另一端分别伸出壳体10 外。图中显示，采样管2由一根总管连接两根支管，一根支管与炉体进气管相连接，将采样气体送入炉体6内，进行反应；另一根支管连接到排气中心管3，采样气体通过排气中心管3直接进入到经过改造的氮氧化物自动监测仪。采样管2采用不锈钢、特氟龙、聚四氟こ烯或玻璃等不与含有活性氮的化合物反应或吸附的材料制成，采样管2的总长度小于10cm。图中显示，排气中心管3包括含有活性氮的化合物管11、NO管12和校准ロ管13 三根气路管和两根电线电路管。含有活性氮的化合物管11的一端与米样管2的支管相连接，另一端连接到经过改造的氮氧化物自动监测仪的辅助ロ。NO管12的一端与炉体排气管相连接，另一端连接到经过改造的氮氧化物自动监测仪的NO进气ロ。校准ロ管13连接到动态校准仪的校准ロ，电线电路连接到相应的控制端。图中显示，本发明还有防雨罩4、防雨帽5。防雨罩4套在壳体10和采样管2、排气中心管3外部，采样管2和排气中心管3的两端伸出防雨罩4外，采样管2进入防雨罩4的一端安装有防雨帽5。本发明的工作过程如下
加热体7在外部控温部件的控制下将炉体6加热到300°C _400°C，采样气体由炉体进气管进入炉体6，和炉体6内的钥充分接触，在高温条件下，与钥发生反应，将样气中的含有活性氮的化合物全部转化为NO，反应式为含有活性氮的化合物+ Mo
靈ゾ.......棚^》N0 + Mo03o反应后的气体经过排气中心管3排出。使用-段时间后钥
转化效率会有所下降，可定期检查其转化效率，以满足准确监測。
权利要求
1.ー种含活性氮的化合物的转化装置，其特征在于它包括钥转化器(I)、采样管(2) 和排气中心管(3)三部分，其中钥转化器(I)由炉体(6)、加热体(7)、催化剂(8)、保温层(9)、壳体(10)组成，炉体(6) 两端置有进气管和排气管，分别延伸出壳体(10)タト，炉体 6)外壁与加热体(7)紧密接触， 催化剂(8)置于炉体(6)中，保温层(9)包覆在炉体(6)和加热体(7)タト，炉体(6)、加热体(7)、保温层(9)置于壳体(10)中；采样管(2)由一根总管连接两根支管，一根支管与炉体进气管相连接，另ー根支管连接到排气中心管(3)；排气中心管(3)包括含有活性氮的化合物管(11)、NO管(12)和校准ロ管(13)三根气路管和两根电线电路管，含有活性氮的化合物管(11)的一端与采样管(2)的支管相连接， 另一端连接到氮氧化物自动监测仪的辅助ロ，NO管(12)的一端与炉体排气管相连接，另ー 端连接到氮氧化物自动监测仪的NO进气ロ，校准ロ管(13 )连接到校准仪的校准ロ，电线电路连接到相应的控制端。
2.根据权利要求I所述的含活性氮的化合物的转化装置，其特征在于所述炉体(6)是一根盘管，加热体(7 )是加热块，炉体(6 )的盘管盘在加热体(7 )的加热块上，或炉体(6 )为圆筒体，加热体(7)是加热套筒，加热体(7)的加热套筒环绕在炉体(6)的圆筒体外壁上，加热体(7)的温度为3000C -4000C o
3.根据权利要求2所述的含活性氮的化合物的转化装置，其特征在于所述催化剂(8) 是钥。
4.根据权利要求3所述的含活性氮的化合物的转化装置，其特征在于它还有防雨罩(4)、防雨帽(5)，防雨罩(4)套在壳体(10)和采样管(2)、排气中心管(3)外部，采样管(2) 和排气中心管(3)的两端伸出防雨罩(4)外,米样管(2)进入防雨罩(4)的一端安装有防雨帽(5)。
5.根据权利要求4所述的含活性氮的化合物的转化装置，其特征在于所述采样管(2) 采用不锈钢、特氟龙、聚四氟こ烯或玻璃等不与含有活性氮的化合物反应或吸附的材料制成，米样管(2)的总长度小于IOcm。
6.根据权利要求5所述的含活性氮的化合物的转化装置，其特征在于所述保温层(9) 采用玻璃纤维滤棉保温材料。
全文摘要
一种含活性氮的化合物的转化装置，属于大气监测设备技术领域，用于监测大气中含有活性氮的化合物浓度，其技术方案是它包括钼转化器、采样管和排气中心管三部分，其中钼转化器由炉体、加热体、催化剂、保温层和壳体组成，炉体两端置有进气管和排气管，分别延伸出壳体外，炉体外壁与加热体紧密接触，催化剂置于炉体中，保温层包覆在炉体和加热体外，置于壳体中；采样管有两根支管，一根支管与炉体相连接，另一根支管连接到排气中心管；排气中心管包括含有活性氮的化合物管、NO管和校准口管三根气路管，它们分别与采样管、炉体排气管、校准仪的校准口相连接。本发明结构简单、转化效率高，特别适合连续在线监测大气中的含有活性氮的化合物浓度。
文档编号G01N21/76GK102608105SQ201210068488
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月15日 优先权日2011年12月8日
发明者刘国英, 崔延青, 王春迎, 钮江浩, 马越超 申请人:河北先河环保科技股份有限公司