一种用于大气污染检测的集成反应装置的制作方法

本发明涉及大气污染检测，具体涉及一种用于大气污染检测的集成反应装置。

背景技术：

1、大气污染检测是指测定大气中污染物的种类及其浓度，观察其时空分布和变化规律的过程。大气污染检测的目的在于识别大气中的污染物质，掌握其分布与扩散规律，监视大气污染源的排放和控制情况。

2、从原理上来说，大气污染物的载体是具有流动性和弥漫性的空气，污染物含量又随时空变化，污染源也不同。大气检测一般采用连续自动检测技术为主导，以自动采样和被动式吸收采样一实验室分析为基础。为了保证检测结果的有效性，大气检测应包括调研、布点、采样和测试4步。

3、从污染源分类上来说，目前已确认的大气污染物有100多种，这些污染物以分子状和粒子状两种状态分布于大气中。分子状污染物主要有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、卤代烃、碳氢化合物等。粒子状污染物主要有降尘、总悬浮颗粒物、飘尘等。其中，在大气污染检测过程中，便于采样且具有检测价值的污染源主要有悬浮颗粒物、碳氧化物、臭氧、甲醛、氮氧化物和二氧化硫等。

4、大气污染检测需要用到专业的检测设备，而现有的检测设备由于设计上的缺陷，在使用过程中逐渐暴露出一系列问题，包括：

5、1、功能单一，对于不同污染源的检测通用性差。具体来说，不同的污染源在物理和化学性质上的差异，使得对于上述多种污染源的检测需要用到多种不同的检测方法或设备，而现有的检测设备往往具有检测的单一性，只能从原理上对某种特定的污染源进行测定分析，而无法实现对于所有污染源的全面检测，且多台检测设备串联检测的方式一方面不操作复杂、难于实现，另一方面还容易相互干扰，影响测定结果。

6、2、对于不同污染源所采用的测定方法不合理，造成测定效率低、测定结果不准确的问题。

7、3、现有的检测装置在完成采样检测后，往往直接将含有污染物的气体直接排入大气中，而检测过程中新产生的污染物，会对大气环境造成二次污染。

8、综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种用于大气污染检测的集成反应装置，用以解决传统技术中的设备在用于大气污染检测时，普遍存在的功能单一、检测通用性差，测定方法不合理、影响测定效率和结果以及造成二次污染的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于大气污染检测的集成反应装置，包括反应箱，所述反应箱为竖向设置的方形箱，所述反应箱内分别设有竖向的第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板的上端分别固接在所述反应箱的内顶面上，所述第一隔板和所述第二隔板的下端分别固接在所述反应箱的内底面上，所述第一隔板和所述第二隔板将所述反应箱的内部空间三等分，所述第一隔板和所述第二隔板相对的侧壁中部固接有水平的第三隔板，所述第三隔板又将所述第一隔板和所述第二隔板之间的空间二等分，从而在所述反应箱的内部形成多个功能分区。

4、作为一种优化的方案，多个功能分区表包括悬浮颗粒物检测区、碳氧化物和臭氧检测区、甲醛检测区以及氮氧化物和二氧化硫检测区，其中，第一隔板和反应箱的周向内壁围成了悬浮颗粒物检测区，第二隔板和反应箱的周向内壁围成了氮氧化物和二氧化硫检测区，第一隔板、第二隔板、第三隔板以及反应箱的纵向内壁围成了碳氧化物和臭氧检测区以及甲醛检测区，所述碳氧化物和臭氧检测区设于所述第三隔板的上方，所述甲醛检测区设于所述第三隔板的下方。

5、作为一种优化的方案，所述反应箱内分别设有气体采集排放系统、成分测定系统和空气净化系统。

6、作为一种优化的方案，所述成分测定系统包括设于所述碳氧化物和臭氧检测区内的红紫外光检测组件，所述红紫外光检测组件包括固接在所述反应箱内顶面上的红外线发射器和紫外线发射器，所述第三隔板的上表面分别固接有与所述红外线发射器上下相对的红外线接收器以及与所述紫外线发射器上下相对的紫外线接收器，所述红外线发射器和红外线接收器可用于碳氧化物的测定，所述紫外线发射器和紫外线接收器可用于臭氧的测定。

7、作为一种优化的方案，所述反应箱靠近下部的纵向侧壁上固接有供电座，所述供电座外接两个恒电位电极，两个所述恒电位电极延伸至所述甲醛检测区内。

8、作为一种优化的方案，所述氮氧化物和二氧化硫检测区内设有若干个生物传感器，若干个所述生物传感器固接在所述第二隔板靠近上部的横向侧壁上。

9、作为一种优化的方案，所述成分测定系统还包括设于所述悬浮颗粒物检测区内的重量测定组件，所述重量测定组件包括水平设置的滑动安装框，所述滑动安装框为方形框，所述滑动安装框的相对内壁上固接有两条对称的支撑横梁，每条所述支撑横梁的上表面分别固接有两个对称的重量传感器，所述重量测定组件还包括滤网框，所述滤网框卡装在所述滑动安装框内，并与所述重量传感器接触相抵，所述滤网框内固定有吸附滤网。

10、作为一种优化的方案，所述气体采集排放系统包括进风筒和排风筒，所述进风筒固接在所述反应箱靠近下部的横向侧壁上，并与所述悬浮颗粒物检测区相连通，所述排风筒固接在所述反应箱的外顶面上，并与所述氮氧化物和二氧化硫检测区相连通。

11、作为一种优化的方案，所述进风筒的周向内壁上固接有竖直安装板，所述竖直安装板上开设有若干个中心对称的进风口，所述竖直安装板上转动设有进风风机。

12、作为一种优化的方案，所述排风筒的周向内壁上固接有水平安装板，所述水平安装板上开设有若干个中心对称的排风口，所述水平安装板上转动设有排风风机。

13、作为一种优化的方案，所述第一隔板靠近下部的横向侧壁上固接有两组对称的电控伸缩缸，两组所述电控伸缩缸的伸缩末端固接有圆形止通板，所述圆形止通板与所述进风筒横向相对设置，所述圆形止通板的直径与所述进风筒的内径大小相同，通过电控伸缩缸的伸缩驱动圆形止通板横向移动，可控制进风筒的连通与闭合。

14、作为一种优化的方案，所述第一隔板靠近上部的横向侧壁上开设有第一连通口，所述第二隔板靠近下部的横向侧壁上开设有第二连通口，所述第三隔板上开设有竖向的第三连通口。

15、作为一种优化的方案，所述第一隔板和所述反应箱的横向内壁上分别固接有对称的限位卡座，所述滑动安装框滑动卡装在两个所述限位卡座之间。

16、作为一种优化的方案，所述反应箱的一个纵向侧壁上开设有滑动连通口，所述滑动连通口与所述滑动安装框水平相对设置，所述反应箱的另一个纵向侧壁上固接有两个对称的滑动驱动电机，每个所述滑动驱动电机的输出轴末端分别穿过所述反应箱的侧壁并固接有驱动螺纹杆，所述驱动螺纹杆沿纵向穿过并螺纹连接于所述滑动安装框。

17、作为一种优化的方案，所述滑动连通口的外侧升降设有封口块，所述封口块的外侧设有u形托板，所述u形托板固接在所述反应箱的纵向侧壁上，所述u形托板的上表面固接有升降伸缩缸，所述升降伸缩缸的上部伸缩端固接至所述封口块。

18、作为一种优化的方案，所述空气净化系统包括供水箱，所述供水箱固接在所述反应箱的横向外壁上，所述供水箱的横向外壁上固接有压缩气泵，所述压缩气泵与所述供水箱连通设置，所述供水箱的上下端面上分别固接连通有进水管和出水管，所述进水管的出水管上分别设有电控止通阀。

19、作为一种优化的方案，所述空气净化系统还包括竖向的喷淋水管，所述喷淋水管设于所述氮氧化物和二氧化硫检测区内并固接在所述反应箱的横向内侧壁上，所述喷淋水管上沿竖向固接有若干个等距的喷头，若干个所述喷头均与所述喷淋水管连通设置。

20、作为一种优化的方案，所述出水管的末端固接有中转管，所述中转管穿过所述反应箱并延伸至其内部，所述中转管的末端固接连通至所述喷淋水管。

21、作为一种优化的方案，所述供水箱的下方设有排水管，所述排水管固接连通至所述反应箱。

22、作为一种优化的方案，所述甲醛检测区内设有摆动隔通板，所述反应箱的纵向侧壁上固接有摆动驱动电机，所述摆动驱动电机的输出轴末端穿过所述反应箱侧壁并固接至所述摆动隔通板的侧端面，通过摆动隔通板的摆动可控制第二连通口和第三连通口的止通关系。

23、作为一种优化的方案，所述氮氧化物和二氧化硫检测区的内顶面上也设有所述摆动隔通板。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

25、本发明中设置了多个功能区，可分别对悬浮颗粒物、碳氧化物、臭氧、甲醛、氮氧化物和二氧化硫进行采样、测定和净化，并根据不同污染物的物理和化学性质的相似性和测定方法的统一性，对功能区的功能进行多样化延伸，具体来说，本技术中设置的碳氧化物和臭氧检测区可同时对采样空气中的碳氧化物和臭氧的浓度进行测定，而本技术中设置的氮氧化物和二氧化硫检测区则可同时对采样空气中的氮氧化物和二氧化硫进行测定；进一步地，在进行单一污染源的测定过程中，可通过摆动隔通板的摆动将下一功能区完全封闭，从而方式因不同功能区测定方式的不同所造成的测定结果受干扰的问题。

26、本发明在每个功能区内，根据测污染源自身的性质，采用的适合的方法进行浓度的分析测定。具体来说，在悬浮颗粒物检测区，采用了“重量法”来对悬浮颗粒物进行含量测定，具体则是通过吸附滤网将悬浮颗粒物完全阻挡吸附，再利用重量传感器对附着有悬浮颗粒物的吸附滤网进行整体称量，经过分析获得采样空气中的悬浮颗粒物浓度；在碳氧化物和臭氧检测区，通过相对设置的紫外线发射器和紫外线接收器、红外线发射器和红外线接收器对碳氧化物和臭氧，工作原理是基于检测co和co2对红外线的选择性吸收以及臭氧吸收254nm波长紫外光，分别在不同的吸收波长测定其吸光度，光吸收的大小与气体的浓度呈线性关系，从而通过测量出透过检测系统的光强度大小便可测定气体的含量；在甲醛检测区内，采用恒电位电解法，将被测气体在特定的电位下分解，通过检出其生成电流的方法检测被检气体中甲醛的含量；在氮氧化物和二氧化硫检测区内，采用生物传感器检测法对采样气体进行测定，其中，氮氧化物生物传感器由多孔气体渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组合而成，该传感器中硝化细菌以亚硝酸盐作为唯一能源，其呼吸活性随亚硝酸盐的存在而增加，呼吸过程导致的溶解氧浓度降低量可由氧电极检测，从而间接反映出亚硝酸盐的含量，反应氮氧化物的含量；二氧化硫生物传感器由含亚硫酸盐氧化酶的敏感微粒体和氧电极制成，该传感器测定雨水中亚硫酸盐的浓度来反应大气中二氧化硫的含量。通过多种测定方法的结合，有效地提高了各种污染物的测定效率和测定准确度。

27、本发明中设置的空气净化系统可对污染物浓度测定完毕后的空气进行净化处理。具体来说，悬浮颗粒物可在收集测定的过程中同步完成净化吸附；碳氧化物和臭氧本身是大气的组成成分，无需净化；甲醛则在恒电位电解过程中被分解；氮氧化物和二氧化硫则可通过设于氮氧化物和二氧化硫检测区内的喷淋水管喷出的碱性吸收液进行中和净化，由此，空气在经过本装置后既进行了检测分析，又得到了净化，避免了检测过程中新产生的污染物直接排放，对大气环境造成的二次污染。

28、本发明中设置的采集排放系统可通过进风风机和排风风机的转动控制检测空气的自动采集和排放。