一种氨气吸收和监测装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种氨气吸收和监测装置及其使用方法，属于环境保护领域。

背景技术：

各类氨挥发是造成空气污染的重要影响因子之一，氨气的吸收测定对环境保护具有重要意义。目前，常用的氨气监测方法包括多点在线采样和密闭吸收等，为了使监测结果更加准确，要求被监测对象处于自由挥发的状态，但挥发出的氨气无法进行吸收，不仅会造成监测对象本身养分含量的流失，而且会污染环境。多点在线采样监测设备由于造价和维护费用较高，无法大规模应用；而密闭吸收法多用于监测农田、农业废弃物等的氨气挥发状况，监测过程中采用的装置和试验方法因装置密闭性差很难模拟实际氨挥发状况，准确性和特异针对性较差。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能提供系统结论且回收率高的氨气吸收和监测装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种氨气吸收和监测装置，其特征在于：包括收气支路和收气主路，所述收气支路包括收气箱、吸收瓶组和缓冲瓶，其中，吸收瓶组包括一个或多个吸收瓶，当吸收瓶为多个时，各所述吸收瓶之间通过抽气管串联连接，在所述吸收瓶中装有用于吸收氨气的酸液，所述收气箱上设置有进气口，所述收气箱与传输管的一端密封连接，所述传输管的另一端密封设置在所述吸收瓶组的首个所述吸收瓶中，所述吸收瓶组的最末一个所述吸收瓶通过所述抽气管与所述缓冲瓶连接；所述收气主路包括混合瓶，所述缓冲瓶与所述混合瓶通过连接管密封连接，所述混合瓶通过密封设置的管道与气泵连接。

所述吸收瓶中设置的所述酸液为硼酸或稀硫酸，向所述吸收瓶进气的所述传输管或抽气管的进口端均设置在所述酸液的液面以下，从所述吸收瓶往外输送的所述抽气管的出口端均处于所述酸液的液面之上，所述缓冲瓶中设置的所述连接管的管口高于所述抽气管的管口，且所述混合瓶中设置的所述连接管的管口低于所述管道的管口。

所述收气支路不少于三路。

所述传输管伸入所述收气箱中的一段上设置有一个或多个孔。

所述收气箱包括坡屋顶结构的密封盖和顶部开口底部密闭的储液池，所述密封盖可拆装地密封设置在所述储液池的开口端，在所述密封盖上设置有用于放入温度探测器的温度探测孔。

所述进气口设置在所述密封盖上，且数量为12个，分散设置在四个侧面上。

在位于所述混合瓶与所述气泵之间的管道上设置有气流调节阀和流量计；在所述储液池的底部设置有取样口。

所述输气管、连接管和管道均采用有机玻璃制成。

一种氨气吸收和监测装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将需要测定氨挥发的物质放进收气箱中或将收气箱放在需要监测氨气挥发的环境中；

2)开启气泵；

3)达到预定的吸收时间后，关闭气泵，采用酸液滴定的方法检测检测吸收瓶组中氨气的吸收量。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明收气支路中的收气箱与吸收瓶通过抽气管密封连接且抽气管的管口设置在吸收瓶中吸收氨气溶液的液面下，因此氨气能够在收气支路中被充分吸收，回收率高。2、本发明的收气支路为多个，每个收气支路最终都与收气主路中的混合瓶连接，混合瓶最后通过管道与气泵连接，因此本装置可同时通过多个收气支管吸收多个收气箱中的氨气。3、本发明吸收瓶在气泵开启过程中吸收氨气，气泵关闭后通过酸液滴定的方法可以准确测知吸收瓶中吸收氨气的量。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明收气箱的整体结构示意图；

图3是本发明密封盖的透视结构示意图；

图4是本发明储液池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明包括收气支路和收气主路。收气支路包括收气箱1、吸收瓶组和缓冲瓶5，其中，吸收瓶组包括一个或多个吸收瓶4，当吸收瓶4为多个时，各吸收瓶4之间通过抽气管3串联连接，在吸收瓶4中装有酸液。收气箱1上设置有进气口2，收气箱1与传输管的一端密封连接，传输管的另一端密封设置在吸收瓶组的首个吸收瓶4中，吸收瓶组的最末一个吸收瓶4通过抽气管3与缓冲瓶5连接。收气主路包括混合瓶6，缓冲瓶5与混合瓶6通过连接管密封连接，混合瓶6通过密封设置的管道与气泵7连接。

上述实施例中，吸收瓶4中设置的酸液为硼酸或稀硫酸，向吸收瓶4进气的传输管或抽气管3的出口端均设置在酸液的液面以下，从吸收瓶4往外输送的抽气管3的进口端均处于酸液的液面之上。当收气箱1中的氨气通过传输管进入吸收瓶4时被吸收，被吸收的氨气量通过硫酸滴定的方法检测。缓冲瓶5中设置的连接管的管口高于抽气管3的管口，且混合瓶6中设置的连接管的管口低于管道的管口。

上述实施例中，收气支路不少于三路，且收气支路最终都通过连接管与收气主路中的混合瓶6密封连接。

上述实施例中，传输管伸入收气箱1中的一段上设置有若干孔，在开启气泵7吸收氨气时，收气箱1中的氨气更易通过传输管吸出。

上述实施例中，如图3所示，收气箱1包括坡屋顶结构的密封盖10和顶部开口底部密闭的储液池11，储液池11是为了验证本发明产品的使用效果，实验时在其中装入氨水。密封盖10可拆装地密封设置在储液池11的开口端，在密封盖10上设置有用于放入温度探测器的温度探测孔12，温度探测器用于测量收气箱1中的温度。

上述实施例中，进气口2设置在密封盖10上，且数量为12个，分散设置在四个侧面上。

上述实施例中，在位于混合瓶6与气泵7之间的管道上设置有气流调节阀8和流量计9。如图4所示，在储液池11的底部设置有取样口13，其便于操作人员在实验过程中了解收气箱1中液体的理化指标的变化。

上述实施例中，传输管、抽气管、连接管和管道均采用有机玻璃制成。

基于上述氨气吸收和监测装置，本发明还提出一种氨气吸收和监测装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将需要测定氨挥发的物质放进收气箱1中或将收气箱1放在需要监测氨气挥发的环境中；

2)开启气泵7；

3)达到预定的吸收时间后，关闭气泵7，采用酸液滴定的方法检测检测吸收瓶组中氨气的吸收量。

下面通过一个具体实施例来说明本发明的效果。

采用硼酸吸收氨气，硫酸滴定的方法测定吸收的氨气质量，吸收的酸液富含氮素经过处理可以作为氮肥使用。

为了验证装置的可行性，通过对硼酸中吸收的氨素的含量来推知装置的对氨气的回收率。根据文献数据整理以及预实验所做的数据，测定实际氨气挥发量范围，本实验设置100mg、300mg和510mg三个氨气总量，换气频率设置4个依次为5次/min、10次/min、15次/min和20次/min，设置三个抽气时间依次为10min、20min和30min，以上一共36组实验，每组实验设置三个平行实验，共108次实验。

实验过程中通过对氨水加热使氨水内的氨气挥发出来，氨水质量浓度为25％。

不同抽气时间换气频率下的氨气回收率

由表可知利用此装置进行的108组实验，每个试验对氨气的回收率都超过了70％，尤其当抽气时间达到30min，换气频率达到20次/min时，三种不同氨水质量浓度的回收率均达到90％。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。