[發明專利]一種大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置及取樣方法

有效

• 申請號: 201310413674.X
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103439153A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 馬海斌;沈建強
• 申請（專利權）人: 蘇州威陽環保科技有限公司
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N30/06
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 王秀芝

1.一種大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于，包括：

低溫環境箱，所述低溫環境箱連接有壓縮機，所述低溫環境箱中設有低溫冷阱裝置，所述低溫冷阱裝置包括第一級冷阱以及第二級冷阱，所述第一級冷阱包括第一冷凝管、以及第一半導體制冷片組，所述第一冷凝管上纏繞有第一加熱絲；所述第二級冷阱包括第二冷凝管、以及第二半導體制冷片組，所述第二冷凝管上纏繞有第二加熱絲；

大氣采樣器，所述大氣采樣器的輸出端連接到質量流量計的輸入端，所述質量流量計的輸出端連接到第一多通閥的第一端，所述第一多通閥的第二端連接有載氣氣源，所述第一多通閥的第三端連接到所述第一冷凝管的進口端；

所述第一冷凝管的出口端與所述第二冷凝管的進口端連接，所述第二冷凝管的出口端連接到第二多通閥的第一端，所述第二多通閥的第二端連接有反吹氣源，所述第二多通閥的第三端連接到色譜儀的檢測輸入端。

2.如權利要求1所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于：所述低溫環境箱中設有第一制冷腔體和第二制冷腔體；所述第一冷凝管以及所述第一加熱絲設置于所述第一制冷腔體中，所述第二冷凝管以及所述第二加熱絲設置于所述第二制冷腔體中。

3.如權利要求1所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于：所述第一半導體制冷片組包括兩個以上貼合在一起的且并聯電連接的半導體制冷片，所述第二半導體制冷片組包括三個以上貼合在一起的且并聯電連接的半導體制冷片。

4.如權利要求2所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于：所述第一制冷腔體和所述第二制冷腔體分別包裹有絕熱保溫材料。

5.如權利要求1所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于：所述第一冷凝管和所述第二冷凝管均為不銹鋼冷凝管。

6.如權利要求1所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于：所述大氣采樣器為具有除塵功能的大氣采樣器。

7.如權利要求1所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于：所述第一多通閥和所述第二多通閥均為多通電磁閥。

8.如權利要求1至7任一項所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于：所述載氣氣源和所述反吹氣源均為純度大于99.9%的惰性氣體。

9.如權利要求8所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置，其特征在于:所述色譜儀為氣相色譜儀或氣相色譜質譜聯用儀。

10.采用權利要求1所述的大氣揮發性有機物冷凝濃縮取樣裝置的取樣方法，其特征在于,包括以下步驟：

a.首先啟動低溫環境箱，使其處于制冷狀態，使第一制冷腔體以及第一冷凝管達到-40℃至-50℃的低溫，使第二制冷腔體以及第二冷凝管達到-145℃至-155℃的低溫;

b.大氣揮發性有機物經大氣采樣器采樣后，開啟第一多通閥，使大氣采樣器與低溫環境箱連通，大氣樣品由質量流量計定量送入低溫環境箱中，首先進入第一制冷腔體進行冷凝，大氣樣品中的含六個碳原子及以上的化合物及水分被冷凝在第一冷凝管內，轉變為液態或固態；大氣樣品中含五個碳原子及以下的化合物，進入第二冷凝管內轉化為液態或固態，而大氣中的其它氣體，并不被冷凝為液態或固態，而直接由第二多通閥排空;

c.待采樣達到所需量后，控制第一多通閥，斷開質量流量計與第一冷凝管的氣體流動，開啟第一制冷腔體內的第一加熱絲，使第一制冷腔體內的第一冷凝管的溫度升到10℃，并控制第一多通閥，使載氣氣源與第一冷凝管連通；第一冷凝管內被加熱到10℃，此時，水處于液態，而其他被冷凝在第一冷凝管內的揮發性有機物組分，經加熱氣化后變為氣相，并由載氣氣源將其吹掃進第二冷凝管進行低溫冷凝濃縮，載氣由第二多通閥排空;

d.5-10分鐘后，開啟第二冷凝管上的第二加熱絲，使第二冷凝管加熱到30-40℃，控制第二多通閥，使第二冷凝管與色譜儀相通，此時揮發性有機物組分轉變為氣態，并由載氣氣源將其帶入色譜儀進行定量分析測量;

e.完成上述過程后，停止低溫環境箱的制冷狀態，開啟第一加熱絲及第二加熱絲，使第一冷凝管及第二冷凝管溫度升高到300℃，控制第二多通閥，使反吹氣源與第二冷凝管連通，進行反吹清洗，操作時間為5-10分鐘，反吹氣體由第一多通閥排空;

f.反吹過程完成后，關閉第一加熱絲及第二加熱絲。