一种用于还原NO₂兼去除O₃的一体化装置的制作方法

专利名称：一种用于还原NO₂兼去除O₃的一体化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种一体化装置，尤指一种用于还原NO2兼去除O3的一体化装置。
背景技术：
NO2的还原和O3的去除，是使用化学发光法氮氧化物分析仪时的两个重要步骤。由 于NO2与O3在常压下不发生化学发光反应，所以不能用化学发光法氮氧化物分析仪直接测 量NO2。但是，在空气中NOx包括NO和NO2,而且NO2的成分是主要的，因此需要一个还原炉， 将NO2定量地转换成NO后，再与O3反应，发生化学发光，进而测定其浓度。其中，测定的结 果是N0X，NO2浓度是NOx和NO浓度之差。NO与O3发生化学发光反应，O3必须过量，反应室 排出的废气中有03，O3有很强的氧化性，会腐蚀抽气泵。因此，还原炉和O3去除器的性能严 重影响氮氧化物分析仪的整机性能。目前，现有国内外氮氧化物分析仪的还原炉和臭氧去除器是分开设置的，加热温 度较高，其体积较大。此外，现有还原炉内填充的还原剂是金属钼，反应后生成钼的氧化物， 其还原效率会慢慢失效，寿命短。

实用新型内容本实用新型提供了一种用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，该一体化装置能够 实现还原NO2与去除O3的双重功能，且体积小，保温和控温效果好。本实用新型的技术方案是一种用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，其包括有 还原炉和O3去除器，其还包括有主要由智能PID温控仪、固态继电器和变压器电连接组成 的智能温控系统，所述O3去除器为紧密地盘绕在所述还原炉外壁的盘管结构，所述还原炉 的内壁上设置有至少一个加热元件，所述还原炉的炉腔内设有测温元件，所述智能PID温 控仪和所述变压器均与所述加热元件电连接，所述智能PID温控仪也与所述测温元件电连 接。所述测温元件为钼热电阻。所述加热元件为电加热棒。缠绕有所述O3去除器的所述还原炉的炉体外部设有用不锈钢圆筒封闭的陶瓷纤 维保温层。本实用新型的有益效果是本实用新型结构简单小巧，炉体外部保温良好，还原、 去除效率高，使用寿命长。由于NO2还原炉和O3去除器共用一套加热装置，使得本实用新型一体化装置大大 简化了体积。而且臭氧去除器盘管是紧密环绕在还原炉的外壁，这种结构增加了传热面积， 进一步提高了分解效率。

图1是本实用新型实施例装置的立体图。[0012]图2a是本实用新型实施例装置的剖面图。图2b是本实用新型实施例装置的俯视图。图3是本实用新型实施例智能温控系统原理框图。附图标记说明1还原炉13还原剂16还原炉出气口203去除器3智能温控系统33变压器
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。如图1至图2b所示，一种用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，其包括有还原炉 1和O3去除器2，其还包括有主要由智能PID温控仪31、固态继电器32和变压器33电连接 组成的智能温控系统3。还原炉1的内壁上设置有至少一个加热元件11，加热元件11可为 50W电加热棒，加热棒使用36V交流低电压供电，安全可靠。还原炉1的炉腔内还设有测温 元件12，测温元件12可为PT100钼热电阻，作为温度传感器。其中，O3去除器2设计为紧 密盘绕在还原炉1外壁的盘管结构，这种结构增加了传热面积，进一步提高了 O3分解效率。还原炉1内所填充的还原剂13为一种特种新型还原剂——玻璃碳，该还原剂的使 用温度比钼丝低，且其转化效率高，可再生处理，不会发生转化失效的问题，可作为一种长 效转化剂。此外，在还原炉1内邻近炉体的底部还铺设有不锈钢网17与不锈钢网板18，用 以支撑还原剂13。还原炉1可由铝层14浇铸而成，由于还原炉1的铝层14传热快，因此在铝层14 外盘绕O3去除器2，热很快便能传导到盘管内，从而有利于盘管内O3的快速分解。为使整 个过程的热量保持恒定，还可将还原炉1及其外部缠绕的O3去除器2，整体地放入陶瓷纤维 保温层(图未示出)内，并用不锈钢圆筒封闭。如图3所示，智能PID温控仪31和变压器33均与加热元件11电连接，智能PID 温控仪31也与测温元件12电连接。智能温控系统3对加热元件11的供电进行PID调节， 从而进行加热控制，以达到还原炉1的炉体恒温，并使温度控制在280°C 300°C。变压器 33用于将电压由220V转为36V，从而为加热元件11提供交流36V安全工作电压。固态继 电器32作为超温保护开关，当智能PID温控仪31的控温失控而出现超温时，发出超温保护 信号使固态继电器32动作切断加热主供电路，以达到保护还原炉1的目的。本实用新型的工作流程如下待测空气中的NOxW还原炉进气口 15进入，炉内填 充的还原剂13在300°C时将气体中的NO2还原为N0，从还原炉出气口 16排出的NO再进入 化学发光法氮氧化物分析仪的反应室，与反应室内的O3发生化学发光反应，检测信号转化 为浓度值。反应完的气体从O3去除器进气口 21进入到紧密盘绕在还原炉1外壁的O3去除 器2中，气体中的O3受热会迅速分解为氧气和水，再经O3去除器出气口 22由抽气泵排出。
11加热元件 14铝层 17不锈钢网 2IO3去除器进气口 31智能PID温控仪
12测温元件 15还原炉进气口 18不锈钢网板 2203去除器出气口 32固态继电器
权利要求一种用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，其包括有还原炉(1)和O3去除器(2)，其特征在于其还包括有主要由智能PID温控仪(31)、固态继电器(32)和变压器(33)电连接组成的智能温控系统(3)，所述O3去除器(2)为紧密地盘绕在所述还原炉(1)外壁的盘管结构，所述还原炉(1)的内壁上设置有至少一个加热元件(11)，所述还原炉(1)的炉腔内设有测温元件(12)，所述智能PID温控仪(31)和所述变压器(33)均与所述加热元件(11)电连接，所述智能PID温控仪(31)也与所述测温元件(12)电连接。
2.根据权利要求1所述的用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，其特征在于所述测 温元件(12)为钼热电阻。
3.根据权利要求1所述的用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，其特征在于所述加 热元件(11)为电加热棒。
4.根据权利要求1所述的用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，其特征在于缠绕有 所述O3去除器(2)的所述还原炉(1)的炉体外部设有用不锈钢圆筒封闭的陶瓷纤维保温 层。
专利摘要本实用新型公开了一种用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，一种用于还原NO2兼去除O3的一体化装置，其包括有NO2还原炉和O3去除器，其还包括有主要由智能PID温控仪、固态继电器和变压器电连接组成的智能温控系统，O3去除器为紧密地盘绕在还原炉外壁的盘管，还原炉的内壁上设置有至少一个加热元件，还原炉的炉腔内设有测温元件，智能PID温控仪和变压器均与加热元件电连接，智能PID温控仪与测温元件也电连接。测温元件为铂热电阻，加热元件为电加热棒。缠绕有O3去除器的还原炉的炉体外部设有用不锈钢圆筒封闭的陶瓷纤维保温层。本实用新型中的NO2还原炉和O3去除器共用一套加热装置，其结构简单、体积小，炉体外部保温良好，还原、去除效率高，使用寿命长。
文档编号G01N1/28GK201740740SQ20102024576
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者李晓斌, 李虹杰, 王浩, 程金华, 胡婷婷, 蒋茂贵, 郭辉 申请人:武汉市天虹仪表有限责任公司