申请/专利权人：东北大学

申请日：2017-05-02

公开（公告）日：2020-07-24

公开（公告）号：CN106986439B

主分类号：C02F1/78(20060101)

分类号：C02F1/78(20060101);B09C1/08(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.24#授权;2017.09.22#实质审查的生效;2017.07.28#公开

摘要：一种自动调节实验工况的臭氧化实验系统，包括氮气瓶、氧气瓶、质量流量计、臭氧发生器、聚四氟乙烯二位三通电磁阀、空容器、反应容器、干燥管、臭氧分析仪、臭氧淬灭器、数据采集器和微电脑控制器。通过微电脑控制器调节二位三通电磁阀组开闭状态可实现预热、调气、前吹扫、熏气、后吹扫、待机、关机七种工况的切换；氧气经质量流量计调节流量后，输入臭氧发生器，产生的臭氧与一定流量的氮气混合，经干燥后输入臭氧分析仪，测出的臭氧浓度数据经数据采集器搜集分析，并经由控制器调节氮气和氧气的质量流量计以调节反应器中的臭氧浓度，然后通过调节二位三通电磁阀，将气体输入反应容器，并监测出气臭氧浓度，尾气通入臭氧淬灭器。

主权项：1.一种臭氧化实验系统，包括氮气瓶、氧气瓶、控制氮气流量的质量流量计、控制氧气流量的质量流量计、臭氧发生器、聚四氟乙烯二位三通电磁阀V1、聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2、聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3、聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3’、空容器、反应容器、干燥管、臭氧分析仪、臭氧淬灭器、数据采集器和微电脑控制器，各部件之间通过聚四氟乙烯管连接；氧气经控制氧气流量的质量流量计，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀V1，与经控制氮气流量的质量流量计后的氮气混合，进入聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2；尾气经空容器后进入聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3’，输入臭氧淬灭器；臭氧经干燥管，输入臭氧分析仪；数据采集器采集臭氧分析仪中的臭氧浓度信号并输入微电脑控制器，微电脑控制器输送流量调节信号分别至控制氮气流量的质量流量计、控制氧气流量的质量流量计，实时调节氧气和氮气的流量控制臭氧浓度至设定数值；聚四氟乙烯二位三通电磁阀V1，聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2，聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3，聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3’，1-2通道断电条件下常开，1-3通道断电条件下常闭；通过微电脑控制器自动切换聚四氟乙烯二位三通电磁阀V1、聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2、聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3和聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3’的通电和断电状态。

全文数据：一种自动调节实验工况的臭氧化实验系统技术领域[0001]本发明属于臭氧实验技术领域，涉及一种臭氧化实验系统，具体涉及一种自动调节实验工况的臭氧化实验系统，可用于水处理和土壤修复的臭氧化及催化臭氧化实验。背景技术[0002]臭氧具有较高的氧化还原点位，可以快速、高效地降解水和土壤中的有机污染物。在催化剂的作用下，臭氧还可分解产生氧化性更强并且没有选择性的羟基自由基，大大提升污染物降解效率，实现高级氧化。传统臭氧化实验过程繁琐，重现性差，频繁手动操作，耗时较长。发明内容[0003]为了解决目前臭氧化实验过程手动操作繁琐、耗时长、结果重现性和稳定性差等问题，本发明提供了一种臭氧化实验系统。[0004]本发明采用的技术方案如下：[0005]—种臭氧化实验系统，包括氮气瓶、氧气瓶、控制氮气流量的质量流量计MFCN2、控制氧气流量的质量流量计MFC〇2、臭氧发生器、四个聚四氟乙烯二位三通电磁阀VI、V2、V3、V3’）、空容器、反应容器、干燥管、臭氧分析仪、臭氧淬灭器、数据采集器和微电脑控制器，各部件之间通过聚四氟乙烯管连接。[0006]氧气经控制氧气流量的质量流量计mfcQ2，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙炼二位三通电磁阀VI，与经控制氮气流量的质量流量计MFCN2后的氮气混合，进入聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2;尾气经空容器后进入聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3’，输入臭氧淬灭器。臭氧经干燥管，输入臭氧分析仪。[0007]数据采集器采集臭氧分析仪中的臭氧浓度信号并输入微电脑控制器，微电脑控制器输送流量调节信号分别至控制氮气流量的质量流量计MFCN2、控制氧气流量的质量流量计MFCQ2，实时调节氧气和氮气的流量控制臭氧浓度至设定数值。[0008]四个聚四氟乙烯二位三通电磁阀（VI、V2、V3、V3’），1-2通道断电条件下常开，1-3通道断电条件下常闭。通过微电脑控制器自动切换聚四氟乙烯二位三通电磁阀V1、V2、V3和V3’的通电和断电状态。[0009]本发明可通过微电脑控制器实现预设臭氧浓度的自动调节，并可实现预热、调气、前吹扫、熏气、后吹扫和待机六种工况的自动切换，并可用于水处理和土壤修复领域的臭氧化及催化臭氧化实验研宄。附图说明[0010]图1是本发明一种臭氧化实验系统的预热和待机工况流程图。[0011]图2是本发明一种臭氧化实验系统的调气工况流程图。[0012]图3是本发明一种臭氧化实验系统的前吹扫和后吹扫工况流程图。L〇〇13」图4疋本友明一种臭氧化实验系统的熏气工况流程图。[00M]图中：黑色实线表示气路打开，灰色实线表示气路关闭，黑色虚线表示控[0015]制信号。具体实施方式[0016]下面结合附图和实施实例对本发明做进一步说明。[0017]实施例1:[0018]具体应用过程如下：[0019]预热工况，聚四氟乙烯二位三通电磁阀丫1、¥2^3、¥3，保持断电状态，氧气经质量流量计MFCW调节流量，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀^的^通道，与经质量流量计MFCns调节流量后的氮气混合，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀”的1-2通道，经空谷器，经聚四氟乙稀二位三通电磁阀V3,的1-2通道，输入臭氧淬灭器;臭氧发生器在有气流通过的情况下预热30分钟，臭氧分析仪在无气流通过的情况下预热3〇分钟。[0020]调气工况，聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2通电，乂1、¥3、¥3，保持断电状态，氧气经质量流量计MFC〇2调节流量，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀n的1-2通道，与经质量流量计MFCN2调节流量后的氮气混合，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2的1-3通道，经聚四氟乙嫌二位三通电磁阀V3的1-2通道，经干燥管，输入臭氧分析仪，尾气输入臭氧淬灭器，数据采集器采集臭氧分析仪中的臭氧浓度信号并输入微电脑控制器，微电脑控制器输送流量调节信号分别至质量流量计MFCn2和MFCq2,实时调节氧气和氮气的流量控制臭氧浓度至设定数值。[0021]前吹扫工况，依次将聚四氟乙烯二位三通电磁阀¥1通电，聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2断电，聚四氟乙煤二位三通电磁阀V3和V3’通电，将空容器取下，换上反应容器，氧气经质量流量计MFC。2，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀”的丨^通道，输入臭氧淬灭器，氮气经质量流量计MFCn2，经聚四氟乙烯二位三通电磁_V2的1-2通道，输入反应容器，依次经聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3和V3,的1-3通道，经干燥管，输入臭氧分析仪，尾气输入臭氧淬灭器，数据米集器米集臭氧分析仪中的臭氧浓度数据，用氮气吹扫反应容器3-10分钟。‘[0022]熏气工况，将聚四氟乙炼二位二通电磁阀VI断电，保持聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2断电，保持聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3和V3’通电，氧气经质量流量计MFCq2，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀VI的1-2通道，与经质量流量计mfCn2的氮气混合，经聚四氟乙炼二位二通电磁阀V2的1-2通道，输入反应容器，依次经聚四氣乙細一位二通电磁阀V3和V3的1-3通道，经干燥管，输入臭氧分析仪，尾气输入臭氧淬灭器数据采集器采集臭氧分析仪中的臭氧浓度数据。’[0023]后吹扫工况，熏气结束后，立刻将聚四氟乙烯二位三通电磁_V1通电，保持聚四氟乙烯一位二通电磁阀V2断电，保持聚四氟乙稀二位三通电磁阀V3和V3,通电，氧气经质量流直计MFC〇2，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙炼二位三通电磁阀vi的卜3通道，输入臭氧淬灭器，氮气经质量流量计MFCW，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀”的卜?通道，输入反应容器，将反应容器中残余臭氧吹扫干净，气流依次经聚四氟乙烯二位三通电磁阀”和V3’的1-3通道，经干燥管，输入臭氧分析仪，尾气输入臭氧淬灭器，数据采集器采集臭氧分析仪中的臭氧浓度数据，直至臭氧分析仪显示浓度为0并持续3分钟以上，取下反应容器，换上空容器。[0024]待机工况，取下反应容器，换上空容器，调节质量流量计mfcN2和MFCQ2流量至满量程1%，将聚四氟乙烯二位三通电磁阀VI断电，保持聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2断电，将聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3和V3’断电，氧气经质量流量计MFCQ2，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙燦二位三通电磁阀V1的1-2通道，与经质量流量计MFCN2后的氮气混合，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2的1-2通道，经空容器，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3’的1-2通道，输入臭氧淬灭器。[0025]关机工况，取下反应容器，换上空容器，将聚四氟乙烯二位三通电磁阀VI断电，将聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2断电，将聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3和V3’断电，切断系统总电源。[0026]实施例2[0027]如附图1，首先打开总电源，预热臭氧发生器和臭氧分析仪30分钟，保持聚四氟乙烯二位三通电磁阀¥1、¥2、¥3、¥3’处于断电状态，氧气经质量流量计|^〇]2调节流量，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀（VI的1-2通道，与经质量流量计MFCw调节流量后的氮气混合，被氮气稀释，混合气经聚四氟乙烯二位三通电磁阀（V2的1-2通道，经空容器，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀（V3’）的1-2通道，输入臭氧淬灭器;容器选择具聚四氟乙烯塞三角瓶，塞上开双孔，进气管探入瓶内接近瓶底，出气管插入瓶内接近橡胶塞的位置。[0028]如附图2,预热完成后自动开始调气，微电脑控制开关自动给聚四氟乙烯二位三通电磁阀V2通电，并保持丫1，3、¥3’处于断电状态，经氮气稀释后的臭氧-氮气混合气，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀（V2的1-3通道，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3的1-2通道，经干燥管，输入臭氧分析仪，尾气输入臭氧淬灭器，数据采集器采集臭氧分析仪中的臭氧浓度信号并输入微电脑控制器，微电脑控制器输送流量调节信号分别至质量流量计MFCN2和MFCQ2,实时调节氧气和氮气的流量控制臭氧浓度至设定数值。[0029]如附图3，待臭氧浓度数值稳定，微电脑控制器依次控制聚四氟乙烯二位三通电磁阀VI通电，V2断电，V3和V3’通电，提示灯亮起，提醒实验操作人员将空容器取下，更换上装有待臭氧化溶液的三角瓶，此时，臭氧发生器制备的臭氧，经聚四氟乙烯二位三通电磁阀VI的1_3通道，输入臭氧淬灭器，氮气经V2的1-2通道，输入反应容器，对三角瓶内的溶液和空气进行吹扫，排除空气中残留臭氧的影响，出气依次经V3和V3’的1-3通道，经干燥管，输入臭氧分析仪，最后输入臭氧淬灭器，数据采集器采集臭氧分析仪中的臭氧浓度数据。[0030]如附图4,待臭氧浓度为0并持续3分钟以上，表示前吹扫结束，微电脑控制开关自动控制VI断电，保持V2断电，保持V3和V3’通电，混合气经V2的1-2通道，输入反应容器，依次经V3和V3’的1-3通道，经干燥管，输入臭氧分析仪，尾气输入臭氧淬灭器，数据采集器采集臭氧分析伩中的臭氧浓度数据。熏气实验由实验人员预先在微电脑控制器上手动设定。[0031]如附图3,熏气结束后，微电脑控制开关立刻将VI通电，保持V2断电，保持V3和V3’通电，重复氮气吹扫环节，同时数据采集器采集臭氧分析仪中的臭氧浓度数据，待臭氧浓度为0并持续3分钟以上，表示吹扫结束，提示灯亮起，指示实验操作人员取下反应容器，换上空三角瓶。[0032]下一轮实验可直接从前吹扫工况开始，依次运行前吹扫附图3、熏气（附图4、好吹扫附图3，如此反复直至实验完成。[0033]若系统需长时间不工作，为节约氧气和氮气，可使系统进入待机状态，首先提示灯亮起指示实验操作人员换上空三角瓶，微电脑控制器自动调节质量流量计MFCN2和MFCq2流量至满量程1%，将VI断电，保持V2断电，将V3和V3’断电，系统进入与预热工况相似气路状〇[0034]关机时，将V1、V2、V3和V3’断电，切断系统总电源。

权利要求：氧化实验系统，包括氮气瓶、氧气瓶、控制氮气流量的质量流量计MFCM^制氧，流童t质量流量计MFC〇2、臭氧发生器、四个聚四氟乙烯二位三通电磁阀、feV3、V3’）、空容器、反应容器、干燥管、臭氧分析仪、臭氧淬灭器、数据采集器和微;:、器，各部件之间通过聚四氟乙烯管连接；制^气经控制氧气流量的质量流量计MFCq2，输入臭氧发生器制备臭氧，经聚二位二it电磁阀vi，与经控制氮气流涵质量流量计MFCn2后的氮气混合，进入烯二位二通电磁阀V2;尾气经空容器后进入聚四氟乙烯二位三通电磁阀V3,，输入^^器;臭氧经干燥管_，输入臭氧分析仪；兴承7卒灭、、数据采^器采集臭氧分析伩中的臭氧浓度信号并输入微电脑控制器，微电脑控制器送流量调节fe号分别至控制氮气流量的质量流量计MFCn2、控制氧气流量的质量MFC〇2，实时调节氧气和氮气的流量控制臭氧浓度至设定数值；、四个聚四氟乙烯二位三通电磁阀（乂1、¥2、¥3、¥3，），1-2通道断电条件下常开，1—3诵道断电条件下常闭；通过微电脑控制器自动切换聚四氟乙烯二位三通电磁阀V1’的通电和断电状态。'

百度查询： 东北大学 一种自动调节实验工况的臭氧化实验系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD