一种氮氧化物分析仪的制作方法

1.本发明属于环境监测领域，具体涉及一种氮氧化物分析仪。


背景技术：

2.化学发光(chemiluminescence，简称为cl)法是分子发光光谱分析法中的一类，它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理，利用仪器对体系化学发光强度的检测，从而确定待测物含量的一种痕量分析方法。化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光(光辐射)所吸收的能量来源不同。体系产生化学发光，必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。利用此原理的nox分析仪所依据的光辐射反应是一氧化氮和臭氧发生反应并发出红外光：no o3→
no2 o2 hv；这种发光的强度与no的浓度成线性比例关系。因此通过检测发光强度就可以间接测量no的浓度。在测量过程中需要足量的臭氧，一般通过“臭氧发生器”来获得，原理是利用高压放电产生臭氧，为了满足“氮氧化物分析仪”量程范围的测量需要，传统的做法是用高压放电法产生远超上述化学反应所需要的臭氧浓度，高压放电电流固定不变。剩余的o3最后被排出仪器，释放到大气中，对环境产生污染，另外过高浓度的o3还会腐蚀仪器内部的管道、器件，影响仪器的使用寿命。
3.为了防止臭氧腐蚀仪器同时防止污染环境，目前最常用的臭氧去除方法是利用活性炭或其他吸附剂对臭氧进行吸附。但吸附剂有寿命，需要定期更换，且吸附剂需要添加足量，一般不少于300ml，占用体积大，另外随着使用时间的增加，吸附效果会下降。


技术实现要素：

4.为解决现有氮氧化物分析仪存在的臭氧去除采用吸附剂存在占用体积大以及随着使用时间的增加，吸附效果下降的缺陷，本发明提出一种氮氧化物分析仪，其采用如下技术方案：
5.一种氮氧化物分析仪，包括臭氧发生器、氮氧化物转化器以及反应室，样气连接氮氧化物转化器的进气口，所述臭氧发生器的前端安装有膜式干燥管，所述膜式干燥管上设有外管进口与外管出口，所述氮氧化物转化器为钼转化器，所述钼转化器的上设有臭氧通路，所述反应室的出口连通所述臭氧通路的进口，所述臭氧通路的出口连接膜式干燥管的外管进口，所述干燥管的外管出口连接抽气泵，所述臭氧发生器与反应室之间连接有第一限流管，所述样气与所述钼转化器之间连接有第二限流管。
6.进一步地，所述臭氧通路的出口与所述膜式干燥管的外管进口之间连接有散热装置。
7.进一步地，所述反应室的出口与所述臭氧通路进口之间的管路上安装有压力传感器。
8.进一步地，所述钼转换器的出口与所述反应室之间连接有流量计，所述样气通过
电磁阀连接钼转换器及流量计。
9.进一步地，所述臭氧发生器与所述第一限流管之间连接有过滤器。
10.进一步地，所臭氧通路设置在钼转化器的内部呈u形。
11.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果如下：本发明采用钼转换器将 no2转换为no，充分利用钼转化器工作时产生的高温来去除臭氧，既大大减小了臭氧去除器的体积，又提高了能源的利用率。为了获得干燥的空气，在臭氧发生器的前端设置膜式干燥管，在膜式干燥管的前段设置限流管，干燥管外管中具有较高负压的气体，湿度低于内管，此湿度差使干燥管产生干燥脱水效果，同时利用限流管产生负压为干燥管提供反吹气体，进一步提升干燥效果。
附图说明
12.图1是本发明氮氧分析仪原理图；
13.图2为本发明实施例钼转换器结构示意图；
14.图3为图2所示钼转化器侧视图；
15.图4为图3所示钼转化器a向视图；
16.图5为图3所示钼转化器b向视图；
17.以上各图中，1、钼转换器；1-1、转化腔；1-2、臭氧通路。
具体实施方式
18.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
19.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.一般地，氮氧化物分析仪中高浓度的臭氧由臭氧发生器产生，与样品中的 no在反应室混合发光，反应后的剩余气体经过臭氧去除器后排出，释放到大气中，对环境产生污染。相关技术中利用活性炭或其他吸附剂对臭氧进行吸附。但吸附剂有寿命，需要定期更换，且吸附剂需要添加足量，一般不少于300ml，占用体积大，另外随着使用时间的增加，吸附效果会下降。
21.参考图1及图2，本技术实施方式的氮氧分析仪包括臭氧发生器、氮氧化物转化器以及反应室，空气通过膜式干燥管连接臭氧发生器，臭氧发生器出口依次通过过滤器及限流管连接反应室第一进口，膜式干燥管上设有外管进口与外管出口；样气通过限流管连接电磁阀的输入端，电磁阀的第一输出端连接钼转换器，电磁阀的第二输出端通过流量计连
接反应室的第二进口，钼转化器的出口亦通过流量计连接反应室的第二进口，钼转化器的上设有臭氧通路；反应室的出口连接臭氧通路的进口，反应室的出口与所述臭氧通路进口之间的管路上安装有压力传感器，臭氧通路的出口连接膜式干燥管的外管进口，模式干燥管的外管出口连接抽气泵。
22.本实施例膜式干燥管，由内、外管组成，外管湿度低于内管，此湿度差使干燥管产生干燥脱水效果。膜式干燥管前端设有第一限流管及第二限流管，限流管为石英毛细管，可提供稳定且足够的流量，同时为干燥管提供较高的负压。臭氧发生器可持续发生高浓度的臭氧，用于与no发生化学发光反应。过滤器起过滤细微颗粒的作用。流量计用于系统的流量测量。压力传感器用于测量反应室的压力。
23.参考图2-图5，钼转化器用于把no2转化为no，工作时，加热至325℃，本实施例利用钼转化器的高温分解剩余臭氧，钼转化器上的臭氧通路1-2，可在钼转化器金属壳体中另外增加一路独立气路，其中转化腔1-1中放置钼网，用于no2转化no，臭氧通路1-2在钼转化器中呈u形通路，确保臭氧足够的滞留时间，同时钼转化器工作时温度达325℃高温，臭氧可瞬间转换为氧气。为了更加充分去除臭氧，在不增加阻力的情况下，可在臭氧通路1-2加入金属编织网，使气体流过臭氧通路1-2中有足够的接触面积。除了在高温壳体中增加一个臭氧通路1-2外，还可通过在高温壳体外部缠绕多圈铜管实现，缠绕铜管一方面传热迅速，另一方面增加了气体的通过时间。臭氧分解后的气体需经过散热后才可经泵排出或经过干燥管外管，可使用金属管盘绕或在金属管上穿插散热翅片增加散热面积的方式散热，必要时增加散热风扇。经反应室发生反应后的剩余气体含有高浓度的臭氧，此剩余气体经过325℃高温的钼转化器使臭氧迅速分解，再经过散热装置降温后，通过干燥管，为干燥管提供反吹气体，后经过泵排出。
24.本实施例利用臭氧加热迅速分解的原理，借用钼转化器的高温来去除臭氧，从反应室排出的剩余气体通过金属管路再进入钼转化器装置，臭氧被完全分解掉，不需要额外的加热装置，大大减小了去除器的体积，同时提高了能源的利用率，解决了吸附剂需定期更换且吸附效果有限的问题，经实验验证臭氧在加热后分解率可以达到百分之百。本实施例同时利用限流管产生负压为干燥管提供反吹气体，整个装置充分利用并节约资源，实现了资源的闭路循环。