CN112268288A - 一种废气检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废气检测系统，包括烘箱主体、检测装置、处理装置、旁通管、换热装置和配气组件，其中，处理装置包括机壳和第二加热件，第二加热件设于机壳的内腔，机壳具有一处理出口端和两处理入口端，一处理入口端与一助燃管道相连，助燃管道设有第一流量控制阀，换热装置具有冷却入口端、冷却出口端、加热入口端和加热出口端，冷却入口端与处理出口端通过第一排气管相连，冷却出口端与一第二排气管相连，加热入口端与一净化管道相连，净化管道上设有第二流量控制阀。如上，通过处理装置可以对废气中的有害物质进行分解，废气不需要使用溶液来吸收，减少溶液的消耗。

Description

一种废气检测系统
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，特别涉及一种废气检测系统。
背景技术
在一些生产过程中会产生对环境有害的废气，需要对废气进行处理后才可排放至大气中，在废气处理前后均需要进行废气检测，分析其有害物质浓度以及废气处理的效果。一些废气中的主要污染物是挥发性有机物，可以用VOCs的浓度作为污染的评价因子。
对于上述以VOCs为主要污染物的废气进行分析，可以用采样袋收集多袋废气，通过气相色谱仪等检测设备对废气进行分析。一般情况下，分析后的废气通入溶液，溶液吸收有害物质，从而可对废气进行处理。对于该种处理方式，需要消耗溶液，且溶液的回收处理也较为繁琐，溶液等分析耗材使用较多。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种废气检测系统，能够对废气进行分解处理，不需要使用溶液吸收。
根据本发明的实施例，提供一种废气检测系统，其包括：烘箱主体，设有第一烘箱入口端、第二烘箱入口端、烘箱出口端、容置腔和置物口，第一烘箱入口端、第二烘箱入口端、烘箱出口端和置物口均与所述容置腔连通，所述置物口处设有箱门，所述容置腔内设有第一加热件、与第一烘箱入口端相连的进气管以及与烘箱出口端相连的出气管，所述进气管和所述出气管上均设有第一通断阀；检测装置，具有检测输入端和检测输出端，所述检测输入端与出气管通过第一检测管道相连，所述第一检测管道设有第二通断阀；处理装置，包括机壳和第二加热件，所述第二加热件设于机壳的内腔，所述机壳具有一处理出口端和两处理入口端，其中一处理入口端与所述检测输出端通过第二检测管道相连，另一处理入口端与一助燃管道相连，所述助燃管道设有第一流量控制阀；旁通管，其一端连接于第二检测管道，另一端连接于第二通断阀与出气管之间的所述第一检测管道，所述旁通管上设有第三通断阀；换热装置，具有冷却入口端、冷却出口端、加热入口端和加热出口端，所述冷却入口端和冷却出口端连通，加热入口端和加热出口端连通，所述冷却入口端与处理出口端通过第一排气管相连，冷却出口端与一第二排气管相连，加热入口端与一净化管道相连，所述净化管道上设有第二流量控制阀；配气组件，包括配气主管、第一配气支管和第二配气支管，所述配气主管与加热出口端相连，第一配气支管分别与配气主管和第一烘箱入口端相连，第二配气支管分别与配气主管和第二烘箱入口端相连，所述第一配气支管和第二配气支管上均设有第四通断阀。
根据本发明的一些实施例，所述机壳内设有载料板，所述载料板上具有催化剂颗粒。
根据本发明的一些实施例，所述载料板设置为两个以上，两个以上的载料板依次排列，相邻载料板之间设有所述第二加热件。
根据本发明的一些实施例，所述机壳的内腔包括相连通的第一腔段和第二腔段，所述处理出口端设于第一腔段的远离第二腔段的一端，所述处理入口端设于第二腔段的远离第一腔段的一端，所述第二腔段呈两端宽中间窄。
根据本发明的一些实施例，所述换热装置设置为管式换热器。
根据本发明的一些实施例，所述烘箱主体内设有第一温度传感器，机壳内设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器均与一主控模块电性连接。
根据本发明的一些实施例，所述机壳包括第一壳体和第二壳体，所述第二壳体位于第一壳体的内侧，所述第一壳体与第二壳体之间具有隔温腔。
上述方案具有的有益效果：通过处理装置可以对废气中的有害物质进行分解，废气不需要使用溶液来吸收，减少溶液的消耗；可以对采样袋的内部进行空气置换清洁，以使采样袋能够多次使用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1为本发明一实施例的结构简图；
图2为本发明的电路框图；
图3为本发明另一实施例中的处理装置的剖视图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2，本发明实施例一种废气检测系统，其包括烘箱主体10、检测装置20、处理装置30、旁通管40、换热装置50、配气组件60和主控模块91。
其中，烘箱主体10上设有第一烘箱入口端11、第二烘箱入口端12、烘箱出口端13、容置腔14和置物口，第一烘箱入口端11、第二烘箱入口端12、烘箱出口端13和置物口均与容置腔14连通。在置物口处设有箱门15，通过箱门15封闭置物口。在容置腔14内设置有第一加热件16、进气管17和出气管18，进气管17与第一烘箱入口端11相连，出气管18与烘箱出口端13相连。在进气管17和出气管18上均设置有第一通断阀71。
检测装置20具有检测输入端和检测输出端，检测输入端与出气管18通过第一检测管道21相连，第一检测管道21上设置有第二通断阀72。检测装置20可以设置为气相色谱仪等。处理装置30包括机壳31和第二加热件32，第二加热件32设置于机壳31的内腔中，机壳31具有一个处理出口端314和两个处理入口端315，其中一个处理入口端315与检测输出端通过第二检测管道22相连，另一个处理入口端315与一个助燃管道33相连，在助燃管道33上设置有第一流量控制阀81。旁通管40的一端连接第二检测管道22，另一端连接于第二通断阀72与出气管18之间的第一检测管道21，在旁通管40上设置有第三通断阀73。
换热装置50具有冷却入口端51、冷却出口端52、加热入口端53和加热出口端54，冷却入口端51和冷却出口端52连通，加热入口端53和加热出口端54连通，冷却入口端51与处理出口端314通过第一排气管55相连，冷却出口端52与一个第二排气管56相连，加热入口端53与一个净化管道57相连，在净化管道57上设置有第二流量控制阀82。配气组件60包括配气主管61、第一配气支管62和第二配气支管63，配气主管61与加热出口端54相连，第一配气支管62分别与配气主管61和第一烘箱入口端11相连，第二配气支管63分别与配气主管61和第二烘箱入口端12相连，第一配气支管62和第二配气支管63均设置有第四通断阀74。
上述各通断阀和各流量控制阀均采用电磁线圈作为控制件，且第一加热件16、第二加热件32、上述各通断阀以及上述各流量控制阀均与主控模块91电性连接。第一加热件16和第二加热件32可设置为电热管、电热丝等结构。
可以设置按键或触控板等作为第一信号输入装置94，以及变阻器等作为第二信号输入装置95。第一信号输入装置94和第二信号输入装置95均与主控模块91电性连接，以便向主控模块91发出控制信号，主控模块91接收控制信号后，控制对应的通断阀或流量控制阀或加热件工作。对应的，第一信号输入装置94用于控制各通断阀的动作，第二信号输入装置95用于控制各流量控制阀和各加热件的工作。
助燃管道33上设置有第一管接头，以便安装助燃气瓶，助燃气瓶内储放助燃气体，例如氧气；净化管道57上设置有第二管接头，以便安装净化气瓶，净化气瓶内储放清洁气体，例如干净的氮气等。
在烘箱主体10内设置有第一温度传感器92，在机壳31内设置有第二温度传感器93，第一温度传感器92和第二温度传感器93均与主控模块91电性连接。
对于上述结构，其一种工作方式采用如下步骤：
1各通断阀和各流量控制阀首先处于关闭状态，主控模块91控制第一加热件16和第二加热件32通电工作，通过第一温度传感器92和第二温度传感器93检测气温，直至容置腔14的气温和机壳31的内腔的气温达到设定值，由此完成预热；
2打开箱门15，将采样袋放入容置腔14内并连接进气管17和出气管18，关闭箱门15，利用容置腔14内的气温对采样袋内的气体进行加热8-10min；
3打开出气管18上的第一通断阀71、第二通断阀72、第二配气支管63上的第四通断阀74、第一流量控制阀81和第二流量控制阀82，清洁气体流入容置腔14内，利用气压挤压采样袋，以使采样袋内的废气进入检测装置20，通过检测装置20对废气进行检测，检测后的废气流入机壳31后与流入的助燃气体进行混合，在高温环境下，混合气体中的有害物质氧化分解，分解后的气体流入换热装置50，对清洁气体进行加热，以使经第二配气支管63流入容置腔14的清洁气体具有较高的温度；
4废气检测结束后，关闭第二通断阀72、第二配气支管63上的第四通断阀74，打开进气管17上的第一通断阀71、第三通断阀73和第一配气支管62上的第四通断阀74，受热升温后的清洁气体流入采样袋，然后经旁通管40流入机壳31的内腔，该过程持续90-180s后，返回步骤1，以便检测下一个采样袋内的气体。
如上，在检测采样袋内的废气时，经第二配气支管63流入容置腔14的清洁气体具有较高的温度，可以避免由于清洁气体气温过低而导致采样袋表面的温度下降，进而可避免因为温度下降而导致废气中的一些易挥发物质粘附在采样袋的内壁，可提高气体检测的准确性。此外，经第一配气支管62流入采样袋的清洁气体具有较高的温度，既可以对采样袋进行空气置换清洁，还可以使采样袋保持较高的温度，避免一些易挥发物质粘附在采样袋的内壁，优化采样袋的清洁效果。
在步骤4中，在清洁气体流入采样袋40-50s后，可以将第二通断阀72开启20-30s，如此可对检测装置20内部进行空气空气置换清洁。
通过处理装置30可以对废气中的有害物质进行分解，避免有害物质排放到的大气中，使检测环境保持清洁，且排放到大气的气体的温度较低，可提高安全性，并可减少能耗。通过清洁气体可以对管道和检测装置20进行空气置换清洁，废气不需要使用溶液来吸收，也就不需要对溶液进行回收处理，以简化检测操作。
其中，在步骤2中，容置腔14的气温设定值为80-90℃，以此进行第一加热件16的工作控制。例如，当气温超过90℃时，第一加热件16停止工作，在此后的过程中，当气温低于80℃后，第一加热件16通电工作，超过90℃后断电。在开启第一流量控制阀81时，可先将其开到较大，以增加助燃气体的流量，待检测装置20开始示出有害物质浓度后，再适当关小第一流量控制阀81，减少助燃气体流量，如此可确保有害物质的分解有足够的助燃气体，且减少助燃气体的消耗。
作为改进，在机壳31内设置有载料板34，载料板34上具有催化剂颗粒。催化剂颗粒的材料可以为Pt、Pd或者MnO2等。如此可以降低机壳31内的气温，以使废气中的有害物质能够在较低的温度下分解。例如，设置催化剂后可以使有害物质在300-400℃的环境下分解，对应的，步骤2中，机壳31的内腔的温度设定值为300-400℃，对应的，当气温升高至400℃后，第二加热件32断电，在此后的过程中，当机壳31的内腔气温低于300℃时，第二加热件32通电工作，超过400℃后断电。
为避免发生烫伤，以及减少热量损失，参照图3，机壳31包括第一壳体311和第二壳体312，第二壳体312位于第一壳体311的内侧，第一壳体311与第二壳体312之间具有隔温腔313。隔温腔313内可设置为真空，或者填充隔热材料，例如石棉。此外，还可以在机壳31的外表面覆设隔热层。
载料板34设置为两个以上，两个以上的载料板34依次排列，相邻载料板34之间设有该第二加热件32，如此可使载料板均匀受热，提高有害物质的分解效率，优化分解效果。
在一些实施例中，机壳31的内腔包括相连通的第一腔段316和第二腔段317，处理出口端314设于第一腔段316的远离第二腔段317的一端，处理入口端315设于第二腔段317的远离第一腔段316的一端，第二腔段317呈两端宽中间窄。通过该结构可使废气和助燃气体能够充分混合，优化有害物质的分解效果。
在上述实施例中，换热装置50可设置为管式换热器。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种废气检测系统，其特征在于，包括：
烘箱主体，设有第一烘箱入口端、第二烘箱入口端、烘箱出口端、容置腔和置物口，第一烘箱入口端、第二烘箱入口端、烘箱出口端和置物口均与所述容置腔连通，所述置物口处设有箱门，所述容置腔内设有第一加热件、与第一烘箱入口端相连的进气管以及与烘箱出口端相连的出气管，所述进气管和所述出气管上均设有第一通断阀；
检测装置，具有检测输入端和检测输出端，所述检测输入端与出气管通过第一检测管道相连，所述第一检测管道设有第二通断阀；
处理装置，包括机壳和第二加热件，所述第二加热件设于机壳的内腔，所述机壳具有一处理出口端和两处理入口端，其中一处理入口端与所述检测输出端通过第二检测管道相连，另一处理入口端与一助燃管道相连，所述助燃管道设有第一流量控制阀；
旁通管，其一端连接于第二检测管道，另一端连接于第二通断阀与出气管之间的所述第一检测管道，所述旁通管上设有第三通断阀；
换热装置，具有冷却入口端、冷却出口端、加热入口端和加热出口端，所述冷却入口端和冷却出口端连通，加热入口端和加热出口端连通，所述冷却入口端与处理出口端通过第一排气管相连，冷却出口端与一第二排气管相连，加热入口端与一净化管道相连，所述净化管道上设有第二流量控制阀；
配气组件，包括配气主管、第一配气支管和第二配气支管，所述配气主管与加热出口端相连，第一配气支管分别与配气主管和第一烘箱入口端相连，第二配气支管分别与配气主管和第二烘箱入口端相连，所述第一配气支管和第二配气支管上均设有第四通断阀。
2.根据权利要求1所述的一种废气检测系统，其特征在于，所述机壳内设有载料板，所述载料板上具有催化剂颗粒。
3.根据权利要求2所述的一种废气检测系统，其特征在于，所述载料板设置为两个以上，两个以上的载料板依次排列，相邻载料板之间设有所述第二加热件。
4.根据权利要求1或2所述的一种废气检测系统，其特征在于，所述机壳的内腔包括相连通的第一腔段和第二腔段，所述处理出口端设于第一腔段的远离第二腔段的一端，所述处理入口端设于第二腔段的远离第一腔段的一端，所述第二腔段呈两端宽中间窄。
5.根据权利要求1所述的一种废气检测系统，其特征在于，所述换热装置设置为管式换热器。
6.根据权利要求1所述的一种废气检测系统，其特征在于，所述烘箱主体内设有第一温度传感器，机壳内设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器均与一主控模块电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种废气检测系统，其特征在于，所述机壳包括第一壳体和第二壳体，所述第二壳体位于第一壳体的内侧，所述第一壳体与第二壳体之间具有隔温腔。
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