一種模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，包括黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)，該黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)入口端連接有黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)、反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)和清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)，出口端連接一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)該環(huán)境艙體系能夠盡可能真實(shí)地模擬大氣實(shí)際情況，搭建簡(jiǎn)單，占地面積小，具有較好重復(fù)性。
【專利說(shuō)明】
一種模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境研究方法領(lǐng)域，具體涉及一種可供實(shí)驗(yàn)室模擬大氣環(huán)境中黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系。
【背景技術(shù)】
[0002]黑碳?xì)馊苣z是指化石或生物質(zhì)燃料等含碳物質(zhì)不完全燃燒生成的顆粒物。黑碳是交通源空氣污染的代表性物質(zhì)和PM2.5的重要組分，在大氣中濃度一般在幾個(gè)到十幾個(gè)yg/m3左右，對(duì)氣候變化和人體健康都具有顯著影響。
[0003]不同燃燒情況下，黑碳顆粒物的有機(jī)和無(wú)機(jī)碳組成、粒徑分布都會(huì)有很大變化，這會(huì)對(duì)黑碳?xì)馊苣z在大氣中的化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生重大影響。新排放的黑碳一般會(huì)經(jīng)過(guò)一系列大氣反應(yīng)過(guò)程，使得其本身的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，不同程度地改變其吸濕性、毒性等特征，從而影響其氣候和健康效應(yīng)。非均相反應(yīng)是黑碳?xì)馊苣z老化的一個(gè)重要途徑，環(huán)境中的臭氧等氧化性氣態(tài)物質(zhì)，光照、濕度等環(huán)境條件都對(duì)該過(guò)程起到不同程度的影響。
[0004]對(duì)于氣溶膠的實(shí)驗(yàn)室研究，環(huán)境艙是能較好地模擬真實(shí)大氣環(huán)境的一種反應(yīng)器。而國(guó)內(nèi)外眾多關(guān)注實(shí)驗(yàn)室模擬黑碳?xì)馊苣z大氣反應(yīng)過(guò)程的研究中，絕大部分使用流動(dòng)管作為反應(yīng)器(黑碳顆粒物處于堆積狀態(tài))，通過(guò)環(huán)境艙真實(shí)模擬(黑碳顆粒物處于懸浮分散狀態(tài))的仍占少數(shù)。
[0005]現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外研究中使用的黑碳?xì)馊苣z大氣反應(yīng)過(guò)程模擬的環(huán)境艙體系，其大部分占用面積大，組成較為復(fù)雜，對(duì)儀器設(shè)備要求較高，并且不能同時(shí)做到把控黑碳?xì)馊苣z的燃燒生成條件(如黑碳顆粒的粒徑、濃度控制)和監(jiān)測(cè)參與反應(yīng)性氣體非均相反應(yīng)的過(guò)程(如反應(yīng)速率、顆粒物數(shù)濃度變化、物化特性變化)以及探究影響因素(如紫外光照、燃燒條件、濕度)對(duì)反應(yīng)的作用機(jī)制(如作用機(jī)理、物化特性和反應(yīng)過(guò)程的相關(guān)性)。因而一個(gè)盡可能更小型、更簡(jiǎn)單、重復(fù)性好且可同時(shí)關(guān)注和控制多個(gè)反應(yīng)過(guò)程影響因子的環(huán)境艙體系的建立，可以幫助研究者更好地探索黑碳?xì)馊苣z的大氣反應(yīng)過(guò)程。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為克服上述不足，本實(shí)用新型提供一種模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，能夠盡可能真實(shí)地模擬大氣實(shí)際情況，搭建簡(jiǎn)單，占地面積小，具有較好重復(fù)性。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，包括黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)，該黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)入口端連接有黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)、反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)和清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)，出口端連接一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0009]進(jìn)一步地，所述黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)包括一黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器，該黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器的入口端連接有氣體鋼瓶，在該氣體鋼瓶的出口處連接有質(zhì)量流量控制器;該黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器的出口端連接一三通閥，三通閥一出口連接一顆粒物過(guò)濾裝置，另一出口依次連接二級(jí)稀釋器、靜電中和器和尾氣凈化裝置。
[0010]進(jìn)一步地，所述二級(jí)稀釋器還連接一顆粒物過(guò)濾裝置，所述二級(jí)稀釋器和靜電中和器共同連接一開(kāi)接頭接口。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述尾氣凈化裝置包括一空氣溶蝕器，其由四個(gè)帶不銹鋼網(wǎng)的擴(kuò)散管串聯(lián)組成。
[0012]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)包括一發(fā)生器，發(fā)生器的入口端連接有氣體鋼瓶，該氣體鋼瓶的出口處連接一質(zhì)量流量控制器;發(fā)生器的出口端連接一三通閥，三通閥一出口連接一廢氣處理裝置。
[0013]進(jìn)一步地，所述廢氣處理裝置包括一洗氣瓶，瓶?jī)?nèi)盛有可吸收廢氣的液體。
[0014]進(jìn)一步地，所述清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)包括一空氣凈化裝置，空氣凈化裝置的入口端連接一空氣壓縮機(jī)，出口端連接一三通閥，三通閥一出口連接一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，另一出口依次連接兩個(gè)串聯(lián)的洗氣瓶和一轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
[0015]進(jìn)一步地，所述空氣凈化裝置包括四個(gè)串聯(lián)的擴(kuò)散管和一高效顆粒物過(guò)濾器，顆粒物過(guò)濾裝置連接于第四個(gè)擴(kuò)散管的出口端。
[0016]進(jìn)一步地，所述黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)包括環(huán)境艙和環(huán)境艙箱體，環(huán)境艙可拆卸式連接于環(huán)境艙箱體內(nèi)部;在環(huán)境艙箱體上設(shè)有加熱電板、玻璃窗、溫濕度感應(yīng)及控制裝置和散熱扇，所述玻璃窗上帶有刻度，所述溫濕度感應(yīng)及控制裝置分別與散熱扇和環(huán)境艙連接;在環(huán)境艙箱體兩側(cè)設(shè)有多個(gè)快接頭接口和多個(gè)燈管，所述快接頭接口與環(huán)境艙連接，所述燈管發(fā)出光的波長(zhǎng)為365納米或254納米。
[0017]進(jìn)一步地，所述黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)、反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)和清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)的末端均連接有快接頭。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是，可通過(guò)改變?nèi)紵龡l件，如控制空氣和燃燒氣體(如丙烷)的比例，來(lái)控制生成的黑碳顆粒物的組成(有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳的占比)及粒徑范圍(10-200納米)；可較準(zhǔn)確控制參與非均相反應(yīng)的氧化或還原性性氣體(如臭氧、甲醛)的濃度水平；還可控制光照強(qiáng)度及時(shí)間、溫度、濕度一類(lèi)能影響黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)過(guò)程的環(huán)境條件。該體系還通過(guò)使用空氣溶蝕器，對(duì)進(jìn)入環(huán)境艙的含有黑碳?xì)馊苣z的燃燒尾氣進(jìn)行處理，避免其中的臭氧、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等進(jìn)入環(huán)境艙中影響反應(yīng)過(guò)程；另外，通過(guò)空氣壓縮機(jī)及凈化系統(tǒng)等的使用保證實(shí)驗(yàn)?zāi)M過(guò)程中潔凈空氣的供給;同時(shí)對(duì)環(huán)境艙設(shè)計(jì)了避光的不銹鋼材質(zhì)的箱體，可有效維持環(huán)境艙小環(huán)境的溫度和光照條件，其上帶刻度玻璃窗的設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)易地判斷環(huán)境艙充氣體積以保持實(shí)驗(yàn)重復(fù)性。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是一種模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系的組成示意圖。
[0020]圖2是黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖3是臭氧發(fā)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是甲醛發(fā)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是尾氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]圖7是空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8是黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)的右側(cè)面示意圖。
[0027]符號(hào)標(biāo)記說(shuō)明:
[0028]I?黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)；2?反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)；
[0029]3?清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)；4?黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)；
[0030]5?監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；6、61、62?氣體鋼瓶；
[0031]7、71、72?質(zhì)量流量控制器；8?黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器；
[0032]9、91?顆粒物過(guò)濾裝置；10、101、102、103?三通閥的進(jìn)口；
[0033]11、111、112、113?三通閥出口一； 12、121、122、123?三通閥的出口二；
[0034]13?二級(jí)稀釋器；14、30?快接頭接口；
[0035]15?靜電中和器；16?尾氣凈化裝置；
[0036]17、171、172、173、174?快接頭； 18?小型紫外燈臭氧發(fā)生器；
[0037]19、191、192?洗氣瓶；20?水浴鍋；
[0038]21?甲醛發(fā)生容器；22、221、222?轉(zhuǎn)子流量計(jì)；
[0039]23?空氣壓縮機(jī)；24?空氣凈化裝置；
[0040]25?空氣溶蝕器；26?帶不銹鋼網(wǎng)的擴(kuò)散管；
[0041 ]27?擴(kuò)散管；28?高效顆粒物過(guò)濾器；
[0042]29?玻璃窗；31?散熱扇；
[0043]32?滑輪；33?環(huán)境艙；
[0044]34?溫濕度感應(yīng)及控制裝置；35?聚四氟乙烯管路；
[0045]36?燈管；37?環(huán)境艙箱體；
[0046]38?加熱電板。
【具體實(shí)施方式】
[0047]為使本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0048]本實(shí)施例提供一種模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，如圖1所示，與黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)1、反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)2和清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3—同連接黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)4，接著再連接監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5，如此構(gòu)成該體系。
[0049]黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)I的構(gòu)成如圖2所示，三個(gè)氣體鋼瓶6分別存儲(chǔ)潔凈壓縮空氣、99.99%丙烷氣和高純氮?dú)猓餐B接一黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器8，通過(guò)氣體鋼瓶6出口設(shè)有的質(zhì)量流量控制器7控制氣體流量，在黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器8的下游連接一三通閥、三通閥出口二12依次連接二級(jí)稀釋器13、靜電中和器15和尾氣凈化裝置16，尾端接一快接頭17(連接管徑6毫米的管路，下同)，另外，二級(jí)稀釋器13和靜電中和器15還連接一快接頭接口 14(可接快接頭，管徑6毫米，斷開(kāi)連接時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，下同)，三通閥出口一11連接一顆粒物過(guò)濾裝置9，二級(jí)稀釋器13的一端還連接一顆粒物過(guò)濾裝置91。
[0050]反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)2具體應(yīng)用實(shí)例如臭氧發(fā)生系統(tǒng)和甲醛發(fā)生系統(tǒng)。其中，臭氧發(fā)生系統(tǒng)的構(gòu)成如圖3所示，氣體鋼瓶61儲(chǔ)存高純氧氣，依次連接質(zhì)量流量控制器71和小型紫外燈臭氧發(fā)生器18，再通過(guò)三通閥分成兩路，三通閥出口一111連接洗氣瓶19，瓶?jī)?nèi)裝有硫代硫酸鈉溶液，作為廢氣吸收裝置使用，三通閥出口二 121連接一快接頭171。
[0051]甲醛發(fā)生系統(tǒng)的構(gòu)成如圖4所示，氣體鋼瓶62儲(chǔ)存高純氮?dú)猓来芜B接質(zhì)量流量控制器72和甲醛發(fā)生容器21，該甲醛發(fā)生容器21浸在水浴鍋20內(nèi)，，再通過(guò)三通閥分成兩路，三通閥出口一112連接一洗氣瓶191，瓶?jī)?nèi)裝有純水，作為廢氣吸收裝置使用，三通閥出口二122依次連接轉(zhuǎn)子流量計(jì)22和快接頭172。
[0052]清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3如圖5所示，空氣壓縮機(jī)23與空氣凈化裝置24相連，空氣凈化裝置24的出口連接一三通閥將氣流分為兩路，三通閥出口一113依次連接一轉(zhuǎn)子流量計(jì)221和快接頭173，三通閥出口二 123連接兩個(gè)串聯(lián)的洗氣瓶192，其中均裝有純水，為氣流加濕，洗氣瓶193出口依次連接一轉(zhuǎn)子流量計(jì)222和快接頭174。
[0053]尾氣凈化裝置16如圖6所示，主要包括一空氣溶蝕器25，其由四個(gè)圓柱形帶不銹鋼不銹鋼網(wǎng)的擴(kuò)散管26串聯(lián)組成，在管中央有不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成的管路以通過(guò)顆粒物，從左到右分別填充有顆粒狀的活性炭吸附劑、臭氧吸附劑、一氧化碳吸附劑和硅膠吸附劑，氣流線路和方向如圖中所示。
[0054]空氣凈化系統(tǒng)24如圖7所示，主要包括四個(gè)串聯(lián)的擴(kuò)散管27，分別填充滿有顆粒狀的活性炭吸附劑、臭氧吸附劑、一氧化碳吸附劑和硅膠吸附劑，第四個(gè)擴(kuò)散管的出口連接一高效顆粒物過(guò)濾器28。
[0055]圖8是黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)的右側(cè)面示意圖，包括:加熱電板38;玻璃窗29，帶不透光推板及刻度，可根據(jù)刻度判斷艙的充氣體積;快接頭接口 30，可接快接頭，管徑6毫米，斷開(kāi)連接時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài);燈管36，波長(zhǎng)為365納米、254納米，左右側(cè)均混合放置多支；散熱扇31;滑輪32;環(huán)境艙33，其為袋狀，充滿氣體后呈枕型，體積400升，四邊密封懸掛于箱內(nèi)，可拆卸；溫濕度感應(yīng)及控制裝置34，與散熱扇31相連，可程序控制；聚四氟乙烯管路35，管徑4毫米，連接溫濕度感應(yīng)及控制裝置34中的感應(yīng)器和環(huán)境艙33;環(huán)境艙箱體37，材質(zhì)為不銹鋼。
[0056]模擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前可先對(duì)環(huán)境艙33進(jìn)行清洗。將清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3的快接頭174連接環(huán)境艙箱體37的快接頭接口 30 (優(yōu)選圖8中左側(cè)面上方的三個(gè)快接頭接口 30中的一個(gè))。將清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3的三通閥出口一113打開(kāi)(三通閥出口二 123關(guān)閉)，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)23，環(huán)境艙33充滿干燥潔凈空氣后可打開(kāi)環(huán)境艙箱體37上其他任意一個(gè)快接頭接口 30，夕卜接一個(gè)小型真空栗(未示意在圖中)抽出氣體，通過(guò)多次反復(fù)的充放氣，達(dá)到潔凈環(huán)境艙33內(nèi)部的作用，必要時(shí)還同時(shí)可引入臭氧或者濕空氣進(jìn)行清洗。實(shí)驗(yàn)結(jié)束并排出艙內(nèi)氣體后，采取同樣方式進(jìn)行清洗，還可拆卸下環(huán)境艙33進(jìn)行外部清洗。
[0057]模擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，先繼續(xù)使用上述連接方式，向環(huán)境艙33中充入200升干燥潔凈空氣，停止并斷開(kāi)所有箱體的外部連接。將黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)I通過(guò)其系統(tǒng)中的快接頭17與快接頭接口 30相連(優(yōu)選連接圖8中左側(cè)面上方的三個(gè)快接頭接口 30中的一個(gè))?，F(xiàn)將三通閥出口一 11打開(kāi)，并依次打開(kāi)黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器8的電源和氣體鋼瓶6，通過(guò)質(zhì)量流量控制器7調(diào)整控制各氣體流速，通過(guò)調(diào)節(jié)各氣體不同流速比和黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器8面板上的顆粒粒徑等旋鈕(未示意在圖中)，可調(diào)節(jié)發(fā)生的黑碳?xì)馊苣z中黑炭顆粒的不同組成比及顆粒粒徑大小。同時(shí)將清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3的174連接頭與環(huán)境艙箱體37的快接頭接口 30相連。待調(diào)節(jié)到所需條件，且黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器8穩(wěn)定燃燒發(fā)生黑碳后，將三通閥出口二 12打開(kāi)(三通閥出口一 11關(guān)閉)，迅速清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3的調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)23達(dá)到額定出氣壓力，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)純凈的黑碳?xì)馊苣z進(jìn)入環(huán)境艙33。通過(guò)氣溶膠通入時(shí)間及流速可計(jì)算艙內(nèi)黑碳顆粒物的濃度。達(dá)到額定時(shí)間后，將三通閥出口一 11打開(kāi)(三通閥出口二 12關(guān)閉)，依次關(guān)閉氣體鋼瓶6、空氣壓縮機(jī)23、黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器8，并分別斷開(kāi)黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)I與環(huán)境艙箱體37、清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3的連接。上述過(guò)程如計(jì)算，需要提前測(cè)定流速及使用監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)試自選燃燒條件下黑碳顆粒物濃度等，該實(shí)用新型的操作不具體說(shuō)明此過(guò)程。
[0058]停止充入黑碳?xì)馊苣z后，可再行通過(guò)清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3向環(huán)境艙33充入潔凈空氣進(jìn)行混勻，事先根據(jù)實(shí)際所需濃度來(lái)計(jì)算環(huán)境艙33內(nèi)氣體總體積，通過(guò)玻璃窗29觀察判斷環(huán)境艙33兩側(cè)達(dá)到玻璃窗29上的相應(yīng)刻度后，關(guān)閉并斷開(kāi)清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3。
[0059]模擬黑碳?xì)馊苣z的非均相反應(yīng)時(shí)，可根據(jù)需求進(jìn)行如下操作:
[0060]—、黑碳?xì)馊苣z與干燥反應(yīng)性氣體(以臭氧和甲醛為實(shí)例)反應(yīng)。若使用臭氧作為反應(yīng)氣體，如圖3所示，將臭氧發(fā)生系統(tǒng)的三通閥出口一 111打開(kāi)(三通閥出口二121關(guān)閉)，依次打開(kāi)氣體鋼瓶61、質(zhì)量流量控制器71、臭氧發(fā)生器18，通過(guò)質(zhì)量流量控制器71控制氣體流速，通過(guò)臭氧發(fā)生器18面板控制發(fā)生臭氧濃度。待儀器預(yù)熱且發(fā)生穩(wěn)定后，將快接頭171與快接頭接口 30相連(優(yōu)選連接圖7中左側(cè)面上方的三個(gè)快接頭接口 30中的一個(gè))，調(diào)節(jié)關(guān)閉三通閥出口一 111，打開(kāi)三通閥出口二 121，向環(huán)境艙33通入已知濃度臭氧并計(jì)時(shí)。同樣，通過(guò)計(jì)算得到艙內(nèi)臭氧濃度。結(jié)束后，斷開(kāi)臭氧發(fā)生系統(tǒng)和環(huán)境艙箱體33的連接。若使用甲醛作為反應(yīng)氣體，如圖4所示，甲醛發(fā)生系統(tǒng)采取類(lèi)似以上操作，不同的是，需首先將水浴鍋20加熱至額定溫度，再進(jìn)行依次打開(kāi)氣瓶62等操作。若需先后使用臭氧和甲醛進(jìn)行反應(yīng)，同樣遵循上述操作。
[0061]二、環(huán)境條件(濕度、溫度、光照)的改變。需要改變艙內(nèi)濕度時(shí)，可在通入潔凈空氣時(shí)為空氣加濕，具體操作為:將清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)3的三通閥出口二123打開(kāi)、出口一113關(guān)閉，快接頭173與環(huán)境艙箱體37的快接頭接口 30相接，其他操作同上述干燥潔凈空氣的發(fā)生操作。需要改變溫度時(shí)，可通過(guò)溫濕度感應(yīng)及控制裝置34設(shè)置，其控制的加熱墊板38及散熱扇31會(huì)根據(jù)實(shí)際溫度和設(shè)定溫度的差異調(diào)整工作狀態(tài);環(huán)境艙33內(nèi)溫度、濕度都可通過(guò)溫濕度感應(yīng)及控制裝置34讀取。需要改變光照時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求開(kāi)啟365納米或254納米不同數(shù)目的燈管36，光照強(qiáng)度需事先使用輻照計(jì)測(cè)定，該實(shí)用新型中不作介紹。
[0062]三、復(fù)雜條件。在黑碳?xì)馊苣z改變組成或粒徑時(shí)，還可同時(shí)改變反應(yīng)氣體情況和環(huán)境條件，只需根據(jù)需求及以上說(shuō)明先后進(jìn)行不同的操作。
[0063]以上為該實(shí)用新型的詳細(xì)介紹，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)體系多，可較為全面開(kāi)展黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)不同需求的研究，其可應(yīng)用在黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域，如黑碳?xì)馊苣z大氣非均相反應(yīng)前后的物化性質(zhì)變化、氣候效應(yīng)(云凝結(jié)核作用)變化、毒理及健康危害變化等，還可通過(guò)本系統(tǒng)制備非均相反應(yīng)后的黑碳?xì)馊苣z并用于其他后續(xù)研究，可通過(guò)后續(xù)監(jiān)測(cè)儀器的不同選擇充分利用并拓展該實(shí)用新型的作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，包括黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)，該黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)入口端連接有黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)、反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)和清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)，出口端連接一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)包括一黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器，該黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器的入口端連接有氣體鋼瓶，在該氣體鋼瓶的出口處連接有質(zhì)量流量控制器;該黑碳?xì)馊苣z發(fā)生器的出口端連接一三通閥，三通閥一出口連接一顆粒物過(guò)濾裝置，另一出口依次連接二級(jí)稀釋器、靜電中和器和尾氣凈化裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述二級(jí)稀釋器還連接一顆粒物過(guò)濾裝置，所述二級(jí)稀釋器和靜電中和器共同連接一開(kāi)接頭接□ O4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述尾氣凈化裝置包括一空氣溶蝕器，其由四個(gè)帶不銹鋼網(wǎng)的擴(kuò)散管串聯(lián)組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)包括一發(fā)生器，發(fā)生器的入口端連接有氣體鋼瓶，該氣體鋼瓶的出口處連接一質(zhì)量流量控制器;發(fā)生器的出口端連接一三通閥，三通閥一出口連接一廢氣處理裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述廢氣處理裝置包括一洗氣瓶，瓶?jī)?nèi)盛有可吸收廢氣的液體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)包括一空氣凈化裝置，空氣凈化裝置的入口端連接一空氣壓縮機(jī)，出口端連接一三通閥，三通閥一出口連接一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，另一出口依次連接兩個(gè)串聯(lián)的洗氣瓶和一轉(zhuǎn)子流量計(jì)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述空氣凈化裝置包括四個(gè)串聯(lián)的擴(kuò)散管和一高效顆粒物過(guò)濾器，顆粒物過(guò)濾裝置連接于第四個(gè)擴(kuò)散管的出口端。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)系統(tǒng)包括環(huán)境艙和環(huán)境艙箱體，環(huán)境艙可拆卸式連接于環(huán)境艙箱體內(nèi)部;在環(huán)境艙箱體上設(shè)有加熱電板、玻璃窗、溫濕度感應(yīng)及控制裝置和散熱扇，所述玻璃窗上帶有刻度，所述溫濕度感應(yīng)及控制裝置分別與散熱扇和環(huán)境艙連接;在環(huán)境艙箱體兩側(cè)設(shè)有多個(gè)快接頭接口和多個(gè)燈管，所述快接頭接口與環(huán)境艙連接，所述燈管發(fā)出光的波長(zhǎng)為365納米或254納米。10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5或7任一權(quán)利要求所述的模擬黑碳?xì)馊苣z非均相反應(yīng)的環(huán)境艙體系，其特征在于，所述黑碳?xì)馊苣z發(fā)生系統(tǒng)、反應(yīng)氣體發(fā)生系統(tǒng)和清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)的末端均連接有快接頭。
【文檔編號(hào)】G01N15/00GK205607806SQ201620160579
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月2日
【發(fā)明人】尚靜, 陳越月
【申請(qǐng)人】北京大學(xué)