一种多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置的制作方法

本实用新型涉及实验室设备领域，特别涉及一种多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置。

背景技术：

vocs(votatileorganiccompounds)，中文名称为挥发性有机物，是指正常状态下(20℃，101.3kpa)、蒸气压在13.3pa以上、沸点在260℃以下的有机化学物质。

在不同的环境下，vocs的来源不同：在室外，主要来自燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等；在室内，则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等，或者在室内装饰过程中的油漆、涂料和胶粘剂。vocs遍布人类生活的所有环境中，也是大气中对环境影响最为严重的有机污染物，大气中的vocs包括有苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸、石油烃化合物等，可以说是种类繁多且成分复杂。

常温下，vocs可以蒸气的形式存在于空气中，不仅对环境造成影响，也直接影响着人类的健康。对环境而言：vocs还与nox在光合作用下发生光化学反应，引起光化学烟雾，通过吸收红外线引起温室效应等；对于人类健康而言：vocs易被皮肤、粘膜等吸收，对人体产生急性损害，vocs中的许多物质有致癌、致畸、致突变性，这些物质干扰人体内的呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统等，具有遗传毒性及引起“雌性化”的严重后果，对环境安全和人类生存繁衍构成威胁。

目前对于许多低浓度有机废气的治理，吸附法被认为是运行费用低、净化效果好、能耗低、应用理想的工艺路线，在工业方面的应用也最广。工业废气多为多组分有机气体，且动态吸附在实际生活中应用广泛，因此在实验室中模拟多组分挥发性有机气体动态吸附实验，在大气环境治理领域具有重要的意义。

吸附法是治理vocs气体的常用技术手段之一，申请号为2011101046032的中国实用新型专利公开了一种活性半焦吸附剂吸附性能的测试装置及方法，该测试装置使用活性半焦吸附vocs气体，只能对单一vocs气体进行吸附，不能适用于多种vocs气体的吸附测试。目前市面上用于实验室的vocs吸附测试装置较少，几乎没有。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可以同时进行多种vocs气体的吸附测试、成本较低、操作简便的多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置，至少能够解决上述问题之一。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置，包括依次连接的配气机构、vocs发生机构、气体混合机构、吸附机构和测试机构，vocs发生机构至少为一个；

配气机构配置为输入空气；

vocs发生机构配置为将产生vocs；

气体混合机构配置为将从vocs发生机构鼓出的vocs和空气混合；

吸附机构配置为吸附从气体混合机构输出的混合气体中的vocs；

测试机构配置为测量从吸附机构出来的尾气中的vocs含量或者从气体混合机构输出的混合气体中的vocs含量。

由此，本实用新型提供一种多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置，能够在实验室中模拟多组分挥发性有机气体动态吸附实验，通过绘制吸附穿透曲线分析吸附过程，并且进一步研究竞争吸附和选择性吸附规律。

在一些实施方式中，vocs发生机构包括恒温油浴锅和vocs发生器，vocs发生器内置于恒温油浴锅内，vocs发生器的一端与配气机构连通，另一端与气体混合机构连通。由此，通过恒温油浴锅加热vocs发生器产生vocs，再通过配气机构输送过来的气体将产生的vocs鼓出。

在一些实施方式中，配气机构包括供气瓶和气体净化器，供气瓶的出气端与气体净化器的进气端连接，气体净化器的出气端与vocs发生器的进气端连接。由此，气体净化器能够对供气瓶输送的气体进行净化，去除vocs。

在一些实施方式中，配气机构还包括质量流量控制阀，质量流量控制阀设置于vocs发生器与气体净化器之间，质量流量控制阀的一端与气体净化器连接，另一端与vocs发生器连接。由此，质量流量控制器可以控制通过空气的质量和流量，从而控制vocs发生器的出口气体浓度。

在一些实施方式中，vocs发生器包括箱体以及盛装于箱体内的有机液体，流量控制阀的输出管插入有机液体内，恒温油浴锅用于恒温加热有机液体产生vocs。由此，加热有机液体可直接产生vocs。

在一些实施方式中，vocs发生器为多个，多个vocs发生器与气体净化器并联。由此，vocs发生器为多个，用于研究多组分vocs吸附过程。

在一些实施方式中，吸附机构包括恒温箱以及设置于恒温箱内的装有吸附剂颗粒的至少一根吸附柱，吸附柱的进气端与气体混合器的出气端连接。由此，装有吸附剂颗粒的吸附柱能够有效的对vocs进行吸附。

在一些实施方式中，一种多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置还包括尾气回收机构，吸附柱的出气端与测试机构或者尾气回收机构连接。由此，尾气回收机构能够对尾气进行处理，去除多余的vocs，避免污染。

在一些实施方式中，从气体混合器输出的气体通过切换阀进入吸附柱，切换阀的另一路径直接连接至测试机构或者尾气回收机构。由此，可根据实际需求选择直接对从吸附机构出来的尾气中的vocs含量进行测量或者直接对从气体混合机构输出的混合气体中的vocs含量的进行测量。

在一些实施方式中，吸附剂为颗粒沸石或者蜂窝沸石。由此，颗粒沸石或者蜂窝沸石可以吸附全部种类的vocs。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置，能够在实验室中模拟多组分挥发性有机气体动态吸附实验，通过绘制吸附穿透曲线分析吸附过程，并且进一步研究竞争吸附和选择性吸附规律；设置有尾气回收机构，能够对尾气进行处理，去除多余的vocs，避免污染。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置的简化结构示意图之一；

图2为图1所示的多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置的vocs发生机构的结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式的多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置的简化结构示意图之二。

图1～3中的附图标记：1-配气机构；2-vocs发生机构；3-气体混合机构；4-吸附机构；5-测试机构；6-尾气回收机构；11-供气瓶；12-气体净化器；13-质量流量控制阀；21-恒温油浴锅；22-vocs发生器；41-恒温箱；42-吸附柱；43-切换阀；221-箱体；222-有机液体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1～3示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的一种多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置。

如图1～3所示，该多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置包括依次连接的配气机构1、vocs发生机构2、气体混合机构3、吸附机构4和测试机构5。vocs发生机构2至少为一个，本实施方式的vocs发生机构2为三个。

配气机构1配置为输入纯净的空气并用于将vocs发生机构2产生vocs鼓出；

vocs发生机构2配置为将产生vocs；

气体混合机构3配置为将从vocs发生机构2鼓出的vocs和空气混合；

吸附机构4配置为吸附从气体混合机构3输出的混合气体中的vocs；

测试机构5配置为测量从吸附机构4出来的尾气中的vocs含量或者从气体混合机构3输出的混合气体中的vocs含量。

如图1和2所示，vocs发生机构2包括恒温油浴锅21和vocs发生器22。vocs发生器22内置于恒温油浴锅21内，vocs发生器22的一端与配气机构1连通，另一端与气体混合机构3连通。由此，通过恒温油浴锅21加热vocs发生器22产生vocs，再通过配气机构1输送过来的气体将产生的vocs鼓出。

配气机构1包括供气瓶11和气体净化器12。供气瓶11的出气端与气体净化器12的进气端连接，气体净化器12的出气端与vocs发生器22的进气端连接。由此，气体净化器12能够对供气瓶11输送的气体进行净化，去除vocs。

配气机构1还包括质量流量控制阀13。质量流量控制阀13设置于vocs发生器22与气体净化器12之间，质量流量控制阀13的一端与气体净化器12连接，另一端与vocs发生器22连接。由此，质量流量控制器可以控制通过空气的质量和流量，从而控制vocs发生器22的出口气体浓度。本实施方式的供气瓶11、气体净化器12和质量流量控制阀13等均为市售产品。

vocs发生器22包括箱体221以及盛装于箱体221内的有机液体222，流量控制阀的输出管插入有机液体222内，恒温油浴锅21用于恒温加热有机液体222产生vocs。由此，加热有机液体222可直接产生vocs。

vocs发生器22为多个，多个vocs发生器22与气体净化器12并联。本实施方式的vocs发生器22为3个，对应的质量流量控制阀13也为3个。3个vocs发生器22通过对应的质量流量控制阀13与气体净化器12并联。由此，vocs发生器22为多个，用于研究多组分vocs吸附过程。

吸附机构4包括恒温箱41以及设置于恒温箱41内的装有吸附剂颗粒的至少一根吸附柱42，吸附柱42的进气端与气体混合器的出气端连接。由此，装有吸附剂颗粒的吸附柱42能够有效的对vocs进行吸附。本实施方式的吸附剂为颗粒沸石或者蜂窝沸石。由此，颗粒沸石或者蜂窝沸石可以吸附全部种类的vocs。

本实施方式的多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置还包括尾气回收机构6，吸附柱42的出气端与测试机构5或者尾气回收机构6连接。由此，尾气回收机构6能够对尾气进行处理，去除多余的vocs，避免污染。

从气体混合器输出的气体通过切换阀43进入吸附柱42，切换阀43的另一路径直接连接至测试机构5或者尾气回收机构6。由此，可根据实际需求选择直接对从吸附机构4出来的尾气中的vocs含量进行测量或者直接对从气体混合机构3输出的混合气体中的vocs含量的进行测量。

本实施方式的测试机构5可以为市售的湖南日科公司生产的型号为pv6001-voc-a200的手持式测量仪；尾气回收机构6可以为内置有吸附剂、催化剂等的微波催化装置。将废气通入尾气回收机构6进行吸附浓缩后，脱附进行催化燃烧。

本实用新型提供一种多组分挥发性有机气体动态吸附实验装置，能够在实验室中模拟多组分挥发性有机气体动态吸附实验，通过绘制吸附穿透曲线分析吸附过程，并且进一步研究竞争吸附和选择性吸附规律；设置有尾气回收机构6，能够对尾气进行处理，去除多余的vocs，避免污染。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。