CN216595025U - 一种臭氧分解试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种臭氧分解试验系统，洁净气体源、臭氧发生器、混合容器和试验容器，所述洁净气体源具有两条支路，第一支路直接连接所述混合容器，第二支路连接所述臭氧发生器，所述臭氧发生器的出口连接所述混合容器，所述混合容器的出口连接所述试验容器，所述试验容器用于装设臭氧分解催化剂；还包括臭氧浓度仪，用于检测所述混合容器中的臭氧浓度和所述试验容器出口的臭氧浓度。该臭氧分解试验系统能够对臭氧分解催化剂的臭氧分解率进行测量，也能够获知不同臭氧浓度影响下臭氧分解催化剂的臭氧分解率，为工业应用中臭氧分解催化剂的使用提供数据支持。

Description

一种臭氧分解试验系统

技术领域

本实用新型涉及臭氧分解技术领域，特别是涉及一种臭氧分解试验系统。

背景技术

臭氧因具有极强的氧化性和杀菌能力而在水处理、化学氧化、食品加工和医疗卫生等许多领域具有广泛的应用。

臭氧发生器在试机过程或应用过程中存在过量臭氧，这部分臭氧如果直接排到周围环境中，会对生态环境造成影响，因此，需要采用臭氧破坏器将臭氧转换为无害的氧气。

臭氧破坏器的工作原理是使臭氧经过催化分解材料床层或分解网，进入臭氧分解催化剂的活性位点后被分解成无毒的氧气。显然，臭氧分解催化剂直接决定臭氧分解效率，而臭氧分解催化剂的种类众多且配方各不相同，对使用工况的适应性也各不相同，另外，臭氧反应后的混合气体中的臭氧浓度、湿度及挥发性有机物等均对臭氧分解催化剂的分解效率和寿命存在影响。

但是，目前只有在臭氧分解催化剂工业应用一段时间后，才能对其工况适应性及臭氧分解效率进行了解，在批量应用前，无法了解臭氧分解催化剂的工况适应性及臭氧分解效率，从而在应用时可能存在选取的臭氧分解催化剂不合适，或者用量不合适等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种臭氧分解试验系统，该臭氧分解试验系统能够对臭氧分解催化剂的臭氧分解率进行测量，也能够获知不同臭氧浓度影响下臭氧分解催化剂的臭氧分解率，为工业应用中臭氧分解催化剂的使用提供数据支持。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种臭氧分解试验系统，洁净气体源、臭氧发生器、混合容器和试验容器，所述洁净气体源具有两条支路，第一支路直接连接所述混合容器，第二支路连接所述臭氧发生器，所述臭氧发生器的出口连接所述混合容器，所述混合容器的出口连接所述试验容器，所述试验容器用于装设臭氧分解催化剂；还包括臭氧浓度仪，用于检测所述混合容器中的臭氧浓度和所述试验容器出口的臭氧浓度。

该臭氧分解试验系统可将洁净气体通过第二支路通入臭氧发生器，在臭氧发生器中生成的含臭氧的气体可经混合容器进入试验容器，在试验容器内被臭氧分解催化剂分解，通过臭氧浓度仪可以检测进入混合容器内的含臭氧的混合气体中臭氧的浓度，以及被分解后从试验容器排出的气体中的臭氧浓度，根据混合气体中臭氧的浓度和分解后气体中的臭氧浓度，可以计算得到臭氧分解催化剂的臭氧分解率；同时，为了测试不同臭氧浓度对臭氧分解催化剂的影响，还可将洁净气体通过第一支路通入试验容器，与臭氧发生器输送的含臭氧气体混合来得到不同臭氧浓度的混合气体，这些混合气体在进入试验容器中被分解，得到臭氧分解率后，可以分析不同臭氧浓度对臭氧分解催化剂的影响；另外，针对同一臭氧分解催化剂，也可根据使用量的不同来确定其对臭氧分解率的影响；根据该试验系统可对不同的臭氧分解催化剂进行试验，以根据应用工况选出适应性高的臭氧分解催化剂；该试验系统也可对失活催化剂进行活化后的测试，看其是否能达到臭氧分解指标，给臭氧分解催化剂的更换提供依据。

如上所述的臭氧分解试验系统，还包括增湿装置和湿度仪，所述洁净气体源通过第三支路连接所述增湿装置，所述增湿装置的出口连接所述混合容器，所述湿度仪用于检测所述混合容器中混合气体的湿度值。

如上所述的臭氧分解试验系统，还包括器体，所述器体内设有挥发性有机物，所述洁净气体源通过第四支路连接所述器体，所述器体的出口连接所述混合容器。

如上所述的臭氧分解试验系统，所述第三支路和所述第四支路上均设有质量流量控制器。

如上所述的臭氧分解试验系统，还包括温度调节装置，所述温度调节装置用于使所述试验容器内的温度保持在设定温度。

如上所述的臭氧分解试验系统，所述温度调节装置包括容纳部件，所述容纳部件内填充有液体，所述试验容器浸在所述液体中，所述容纳部件具有调节所述液体温度的调温器。

如上所述的臭氧分解试验系统，所述调温器包括带温控的加热棒和冷水机。

如上所述的臭氧分解试验系统，所述第一支路和所述第二支路上均设有质量流量控制器。

如上所述的臭氧分解试验系统，所述混合容器的出口还连接所述臭氧浓度仪，所述试验容器的出口也连接同一所述臭氧浓度仪，所述混合容器的出口管路上设有阀门部件，以切换所述混合容器只与所述臭氧浓度仪连通，或者只与所述试验容器连通。

如上所述的臭氧分解试验系统，所述试验容器的出口还连接有尾气处理装置，所述尾气处理装置用于吸收或分解所述试验容器排出气体中的臭氧和/或挥发性有机物。

附图说明

图1为本实用新型所提供臭氧分解试验系统一种具体实施例的结构简示图。

附图标记说明：

洁净气体源10，臭氧发生器21，增湿装置22，器体23，混合容器30，试验容器40，尾气处理装置50，温度调节装置60，容纳部件61，温度计62，臭氧浓度仪70，湿度仪80，质量流量控制器90，阀门部件100。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供臭氧分解试验系统一种具体实施例的结构简示图。

该实施例中，臭氧分解试验系统包括洁净气体源10、臭氧发生器21、混合容器30和试验容器40；其中，洁净气体源10具有两条支路，第一支路直接连接混合容器30，第二支路连接臭氧发生器21，臭氧发生器的出口连接混合容器30，即洁净气体源10内的洁净气体可以经第一支路直接进入混合容器30，也可以经第二支路进入臭氧发生器21，在臭氧发生器21内生成的臭氧可进入混合容器30。

混合容器30的出口连接试验容器40，试验容器40用于装设臭氧分解催化剂，即混合容器30内的混合气体可进入试验容器40，在试验容器40中的臭氧分解催化剂的作用下，混合气体中的臭氧可被臭氧分解催化剂分解。

该臭氧分解试验系统还包括臭氧浓度仪70，臭氧浓度仪70用于检测混合容器30中的臭氧浓度和试验容器40出口的臭氧浓度。

洁净气体源10用于提供洁净气体，这里的洁净气体指的是空气或者纯氧气体，用于臭氧发生器21生成臭氧的原料气体；通常来说，空气为经除湿使得露点(1个标准大气压)≤-50℃和过滤粉尘使得气体中的固液颗粒≤3μm，能够满足生成臭氧；纯氧气体一般指氧气浓度≥99.6％、露点(1个标准大气压)≤-60℃，固液颗粒≤0.05μm的气体。

该臭氧分解试验系统可将洁净气体通过第二支路通入臭氧发生器21，在臭氧发生器21中生成的含臭氧的气体可经混合容器30进入试验容器40，在试验容器40内被臭氧分解催化剂分解，通过臭氧浓度仪70可以检测进入混合容器30内的气体中的臭氧浓度A，以及被分解后从试验容器40排出的气体中的臭氧浓度B，根据混合气体中的臭氧浓度A和分解后气体中的臭氧浓度B，可以计算得到臭氧分解催化剂的臭氧分解率，臭氧分解率为(A-B)/A。

同时，为了测试不同臭氧浓度对臭氧分解催化剂的影响，还可将洁净气体通过第一支路通入混合容器30，与臭氧发生器21输送的含臭氧气体混合来得到不同臭氧浓度的混合气体，这些混合气体在进入试验容器40中被分解，得到臭氧分解率后，可以分析不同臭氧浓度对臭氧分解催化剂的影响；另外，针对同一臭氧分解催化剂，也可根据使用量的不同来确定其对臭氧分解率的影响。

根据该试验系统可对不同的臭氧分解催化剂进行试验，以根据应用工况选出适应性高的臭氧分解催化剂；该试验系统也可对失活催化剂进行活化后的测试，看其是否能达到臭氧分解指标，给臭氧分解催化剂的更换提供依据。

该臭氧分解试验系统还可以设置增湿装置22和湿度仪80，其中，洁净气体源10通过第三支路连接增湿装置22，增湿装置22的出口连接混合容器30，湿度仪80用于检测混合容器30中混合气体的湿度值。

这样设置后，该试验系统可对湿度影响下臭氧分解催化剂的臭氧分解率进行试验分析，具体的，可以通过调节增湿装置22产生的湿气量，来调节混合容器30中混合气体的湿度，湿度值可通过湿度仪80测量，以此来得到不同湿度影响下的臭氧分解率，对臭氧分解催化剂的各项研究提供更多数据分析和支持。

该臭氧分解试验系统还可以设置器体23，该器体23内设有挥发性有机物，洁净气体源10通过第四支路连接器体23，器体23的出口连接混合容器，洁净气体可通过第四支路经器体23进入混合容器30内，将器体23内的挥发性有机物带入混合容器30。

这里，挥发性有机物可以根据试验需求来调整，通常指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10Pa且具有挥发性的全部有机化合物，也可分为非甲烷碳氢化合物(简称NMHCs)、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类，实际应用中根据需要选择其中一类或几类。

这样设置后，该试验系统可以对挥发性有机物影响下臭氧分解催化剂的臭氧分解率进行试验分析。

实际设置时，在洁净气体源10与混合容器30之间的每条支路上都设有质量流量控制器90，以根据试验需求选择截断或导通某一支路，或者在导通的情况下，调节该支路进入混合容器30的气体流量。

该实施例中，臭氧分解试验系统还可以设置温度调节装置60，用以调节试验容器40内的温度，这样，该试验系统可以对温度影响下臭氧分解催化剂的臭氧分解率进行试验分析。

一种简单可靠的实施方式，温度调节装置60可以包括容纳部件61，该容纳部件61内填充有液体，试验容器40浸在容纳部件61的液体中，容纳部件61具有调节液体温度的调温器，以此来调节试验容器40的温度，试验时，可通过得到不同温度条件下的臭氧分解率，来获知温度对臭氧分解催化剂的影响。

这里需要说明的是，根据试验容器40的情况，其不必完全浸没在液体中，根据需要可以不放浸泡在液体中即可。

容纳部件61内的液体可采用水，方便获取，成本较低。调温器具体可以包括用于升温的加热元件和用于降温的降温元件，其中，加热元件可以选用带温控的加热棒等结构，降温元件可以选用冷水机等，温度调节装置60还包括用于测量试验容器40内温度的温度计62，通过该温度计62的反馈来控制加热元件或降温元件的启动和关闭将水温调节在合适的温度，以保证试验容器40内的温度处于设定温度；实际设置时，试验容器40内气体需要维持的设定温度可以根据应用需求来定。

该实施例中，前述用于检测混合容器30中的臭氧浓度和试验容器40出口的臭氧浓度的臭氧浓度仪70设有一个，即同一个臭氧浓度仪70既可以检测混合容器50中的臭氧浓度，又可以检测试验容器40出口的臭氧浓度。

具体的，混合容器30的出口分出两条管路，一条管路直接连接臭氧浓度仪70，另一管路连接试验容器40，试验容器40的出口也与该臭氧浓度仪70连接，混合容器30的出口管路上设有阀门部件100，以切换位置，使其只与臭氧浓度仪70连通，或者只与试验容器40连通，臭氧浓度仪70测量的浓度是混合容器30中的气体或者是试验容器40出口的气体，避免干扰。

当然，实际设置时，也可以设两个臭氧浓度仪，一个用于检测混合容器30内的臭氧浓度，一个用于检测试验容器40出口的混合气体中的臭氧浓度。

该实施例中，臭氧分解试验系统还包括尾气处理装置50，试验容器40的出口与尾气处理装置50连接，尾气处理装置50用于对试验容器40排出的气体进行处理，主要用于吸收或分解排出气体中的臭氧和/或挥发性有机物，防止臭氧或挥发性有机物直接排到周围环境中而造成环境污染。具体的，也可以在试验容器40的出口管路上设置阀门部件100，以通过阀门部件100切换，使试验容器40的排出气体至臭氧浓度仪70，或者至尾气处理装置50。

以上对本实用新型所提供的一种臭氧分解试验系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种臭氧分解试验系统，其特征在于，洁净气体源、臭氧发生器、混合容器和试验容器，所述洁净气体源具有两条支路，第一支路直接连接所述混合容器，第二支路连接所述臭氧发生器，所述臭氧发生器的出口连接所述混合容器，所述混合容器的出口连接所述试验容器，所述试验容器用于装设臭氧分解催化剂；还包括臭氧浓度仪，用于检测所述混合容器中的臭氧浓度和所述试验容器出口的臭氧浓度。

2.根据权利要求1所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，还包括增湿装置和湿度仪，所述洁净气体源通过第三支路连接所述增湿装置，所述增湿装置的出口连接所述混合容器，所述湿度仪用于检测所述混合容器中混合气体的湿度值。

3.根据权利要求2所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，还包括器体，所述器体内设有挥发性有机物，所述洁净气体源通过第四支路连接所述器体，所述器体的出口连接所述混合容器。

4.根据权利要求3所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，所述第三支路和所述第四支路上均设有质量流量控制器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，还包括温度调节装置，所述温度调节装置用于使所述试验容器内的温度保持在设定温度。

6.根据权利要求5所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，所述温度调节装置包括容纳部件，所述容纳部件内填充有液体，所述试验容器浸在所述液体中，所述容纳部件具有调节所述液体温度的调温器。

7.根据权利要求6所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，所述调温器包括带温控的加热棒和冷水机。

8.根据权利要求1-4任一项所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，所述第一支路和所述第二支路上均设有质量流量控制器。

9.根据权利要求1-4任一项所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，所述混合容器的出口还连接所述臭氧浓度仪，所述试验容器的出口也连接同一所述臭氧浓度仪，所述混合容器的出口管路上设有阀门部件，以切换所述混合容器只与所述臭氧浓度仪连通，或者只与所述试验容器连通。

10.根据权利要求1-4任一项所述的臭氧分解试验系统，其特征在于，所述试验容器的出口还连接有尾气处理装置，所述尾气处理装置用于吸收或分解所述试验容器排出气体中的臭氧和/或挥发性有机物。

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