CN106198126A - 一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，其特征在于，所述发明装置包括烟气收集箱(1)、连接法兰(2)、集气罩(3)、烟气输送管道(4)、冷凝套管(5)、冷凝水进口(6)、冷凝水出口(7)、温度计(8)、冷凝烟气出口‑‑颗粒样品采集口(9)、空气滤清器(10)、真空泵(11)。在烟气收集箱中放入相应的燃烧炉，模拟不同污染源的燃烧，在冷凝烟气出口(9)处进行颗粒物采样。采用本发明装置可以简便快速的采集各种燃烧污染源的颗粒物样品，克服了现有燃烧源颗粒物采集装置构造复杂、操作不便、故障多发、采样精度和采样成功率低等一系列缺点。

Description

一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置

技术领域

本发明涉及一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，属于环境分析和大气颗粒物采样技术领域。

背景技术

随着经济的发展，大气污染日益突出，特别是近年来严重的区域性灰霾，更是给公众健康带来严重的威胁，为了完成大气污染物源解析并制定切实有效的治理方针，采集污染源直接排放颗粒物样品进行单颗粒分析是一种不可或缺的分析手段。煤炭、生物质、各种油品等燃烧源燃烧产生的颗粒物是大气颗粒物的重要组成部分，由于燃烧烟气温度高、湿度大，样品采集难度较大。目前，稀释通道或带有电加热枪的设备装置广泛运用于燃烧源排放颗粒物样品的采集，但是，稀释通道一般较为昂贵、构造复杂、组装和拆卸过程繁琐、对采样环境适应性差且故障多发等一系列缺点；带有电加热枪的取样设备除有以上缺点外，还存在诸如取样成功率低等缺陷。

为了克服以上技术的不足，本发明提供一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，用其模拟煤炭、生物质等燃烧源的燃烧、颗粒物的排放、稀释冷却过程，并最终完成燃烧源单颗粒样品的采集工作。

发明内容

本发明提供了一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，本发明装置具有造价低廉、构造简单、操作容易、组装和拆卸过程简便、采样环境适应性强、样品的采集成功率和精度高等诸多优点，可广泛运用于各种燃烧源排放颗粒物样品的采集工作。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，包括烟气收集箱(1)、连接法兰(2)、集气罩(3)、烟气输送管道(4)、冷凝套管(5)、冷凝水进口(6)、冷凝水出口(7)、温度计(8)、冷凝烟气出口--颗粒样品采集口(9)、空气滤清器(10)、真空泵(11)。在烟气收集箱(1)中放入相应的燃烧炉，加入相应的燃料，模拟不同污染源的燃烧，真空泵(11)经由装有空气滤清器(10)的橡胶管向烟气收集箱中鼓入清洁的空气，为燃料的燃烧、烟气的稀释冷却和输送提供必要的空气，燃烧产生的颗粒物在洁净空气的吹扫下，流经装有冷凝套管(5)的烟气管道(4)，在这个过程中水蒸气冷凝成液滴并留在管内，烟气含水率和温度均大大降低，满足采集单颗粒样品的要求，将采样器的采样头至于烟气出口内进行相应颗粒物的采集工作。其中，烟气输送管道内经为8-15cm，冷凝管长度为50-200cm，真空泵流量为50-200L/min，内径以烟气输送管道的内径而定，外径一般比内经大1-4cm，冷却水流量为1-20L/min。

附图说明

图1为本发明一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置的结构示意图。

图中：1.烟气收集箱；2.连接法兰；3.集气罩；4.烟气输送管道；5.冷凝套管；6.冷凝水进口.；7.冷凝水出口；8.温度计；9.冷凝烟气出口—颗粒样品采集口；10.空气滤清器11.真空泵

具体实施方式

下面结合具体实施列和说明书附图对本发明做详细说明，但本发明不因限于此。

实施例1

煤炭燃烧排放颗粒物的采集：将一洁净的小型燃煤炉放入烟气收集箱(1)内，炉内放入煤块并引燃，将集气罩用连接法兰与烟气收集箱(1)连接，为确保密封完全，接口处可加装橡胶密封垫，真空泵(11)鼓入的空气经空气滤清器(10)过滤成洁净空气通过软管进入烟气收集箱(1)的底部，真空泵的流量为120L/min。高温、高湿的燃煤烟气流经装有冷凝套管(5)的烟气输送管道(4)的过程中，水蒸气遇冷凝结成液滴留在管道内，烟气温度和湿度显著降低，其中冷凝套管的长度为150cm，冷却水流量为5L/min。待燃煤烟气完全充满整个装置后，间隔10min，用Minivol型TAS-5.0采样器进行煤炭燃烧单颗粒样品的采集，装有聚碳酸酯滤膜的采样头要至于冷凝烟气出口(9)内的适当位置。

实施例2

生物质燃烧排放颗粒物的采集：将一洁净的小型生物质燃烧炉放入烟气收集箱(1)内，炉内放入适量玉米秸秆并引燃，将集气罩用连接法兰与烟气收集箱(1)连接，为确保密封完全，接口处可加装橡胶密封垫，真空泵(11)鼓入的空气经空气滤清器(10)过滤成洁净空气通过软管进入烟气收集箱(1)的底部，真空泵的流量为50L/min。高温、高湿的燃煤烟气流经装有冷凝套管(5)的烟气输送管道(4)的过程中，水蒸气遇冷凝结成液滴留在管道内，烟气温度和湿度显著降低，其中冷凝套管的长度为50cm，冷却水流量为10L/min。待烟气完全充满整个装置后，间隔5min，用Minivol型TAS-5.0采样器进行生物质燃烧单颗粒样品的采集，装有聚碳酸酯滤膜的采样头要至于冷凝烟气出口(9)内的适当位置。

实施例3

汽车尾气排放颗粒物的采集：本装置经适当修改可用于汽车尾气排放颗粒物的采集。在烟气收集箱的底部再引出一软管，软管外径小于汽车排气管出口的内经，将软管伸入汽车排气管内适当位置，将采集装置组装密封完毕，启动发动机，真空泵(11)鼓入的空气经空气滤清器(10)过滤成洁净空气通过软管进入烟气收集箱(1)的底部，真空泵的流量为200L/min。高温、高湿的燃煤烟气流经装有冷凝套管(5)的烟气输送管道(4)的过程中，水蒸气遇冷凝结成液滴留在管道内，烟气温度和湿度显著降低，其中冷凝套管的长度为200cm，冷却水流量为15L/min。待汽车尾气完全充满整个装置后，间隔15min，用Minivol型TAS-5.0采样器进行汽车尾气单颗粒样品的采集，装有聚碳酸酯滤膜的采样头要至于冷凝烟气出口(9)内的适当位置。

以上所述实施例仅仅是为了做出清楚的说明而列举的实例，仅是本发明较佳实施例，并非对实施方式做任何的限定。凡是依据本发明的技术实质做出的任何其他不同形式的变动或修改，均仍属于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，其特征在于，所述发明装置包括烟气收集箱(1)、连接法兰(2)、集气罩(3)、烟气输送管道(4)、冷凝套管(5)、冷凝水进口(6)、冷凝水出口(7)、温度计(8)、冷凝烟气出口--颗粒样品采集口(9)、空气滤清器(10)、真空泵(11)，其中烟气收集箱(1)的上段与集气罩(3)的下端及其他接口处，均由连接法兰(2)密封固定。在烟气收集箱(1)中放入相应的燃烧炉，模拟不同污染源的燃烧，在冷凝烟气出口(9)处进行颗粒物采样。

2.根据权利要求1所述的一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，其特征在于，所述发明装置主体部分由导热性较好的金属材料制成，诸如不锈钢、铸铁、各种金属合金等等金属材料。

3.根据权利要求1所述的一种模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，其特征在于，所述烟气收集箱优选不锈钢等金属材料制成，还可以备选各种热塑性、热固性塑料等材质。

4.根据权利要求1所述的模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，其特征在于，所述外界空气在真空泵(11)的鼓吹下，经由空气滤清器(10)的过滤，洁净的空气通过管道进入烟气收集箱的底部。

5.根据权利要求1所述的模拟燃烧源颗粒物排放及其采集装置，其特征在于，所述烟气管道的后端装有冷凝套管。