[發(fā)明專利]一種實(shí)驗(yàn)室熱光法有機(jī)碳元素碳分析儀

在審

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• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106644952A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔厚欣;羅伯特.凱瑞;本杰明.凱瑞;林立軍;杜磊;杜鵬;付鵬;崔延青;申中凱;王良
• 申請（專利權(quán)）人: 河北先河環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 石家莊開言知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)13127
• 代理人: 喻慧玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)室檢測設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)驗(yàn)室用熱光法有機(jī)碳元素碳分析儀。

背景技術(shù)

大氣氣溶膠是懸浮在大氣中的固態(tài)和液態(tài)顆粒物的總稱，大氣氣溶膠中的碳質(zhì)組分通常占大氣細(xì)粒子質(zhì)量濃度的10～70％，是大氣細(xì)粒子的重要組成成分。其可分為3大類：有機(jī)碳OC、元素碳EC和碳酸碳CC。

目前越來越多人都認(rèn)為EC對于全球變暖的作用非常明顯，EC可以吸收從紅外到紫外全波段的光，加速地球升溫，并且EC能加深顆粒物的顏色，使一些原本對輻射沒有吸收或者吸收較小的物質(zhì)也能對光產(chǎn)生吸收，增加了顆粒物的輻射強(qiáng)迫，降低了大氣能見度。氣溶膠中的OC也能對光起散射作用，極大地影響了區(qū)域大氣的能見度。PM2.5的主要組成成分之一就有機(jī)碳OC和元素碳EC。

由于大氣氣溶膠碳質(zhì)組分絕大部分存在于細(xì)粒子中，因而能夠很容易通過人體的呼吸作用進(jìn)入人體的肺部，破壞改變肺的結(jié)構(gòu)和功能，造成慢性呼吸道疾病，甚至能夠改變DNA的結(jié)構(gòu)。

目前，對大氣氣溶膠碳質(zhì)組分(OC/EC)的研究，已成為當(dāng)今環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的熱點(diǎn)。主要采用兩種方法：膜采樣+離線分析和在線OC/EC監(jiān)測。但是在線OC/EC分析儀的成本較高，難以在國內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用，因此，為了能夠更好地、更方便快捷地獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)，清楚地了解我國氣溶膠的污染現(xiàn)狀，為治理大氣污染、改善空氣質(zhì)量提供支持，迫切需要一種適合我國氣溶膠監(jiān)測和研究的一種膜采樣+離線分析的適用于實(shí)驗(yàn)室的分析儀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠方便快捷、準(zhǔn)確的地獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)，清楚地了解氣溶膠的污染狀況的一種實(shí)驗(yàn)室熱光法有機(jī)碳元素碳分析儀。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種實(shí)驗(yàn)室熱光法有機(jī)碳元素碳分析儀，包括保護(hù)外殼和設(shè)于保護(hù)外殼內(nèi)的石英爐以及分析單元，其特征在于：所述石英爐的爐口延伸至保護(hù)外殼外且爐口上設(shè)有爐帽，所述爐口通過載氣管路外接有載氣罐，所述載氣罐與爐口之間的載氣管路上設(shè)有載氣控制組件；所述石英爐包括一體式結(jié)構(gòu)的反應(yīng)爐和氧化爐；所述反應(yīng)爐為“十”字形結(jié)構(gòu)，反應(yīng)爐的上下兩端為封閉的光窗結(jié)構(gòu)，反應(yīng)爐上下兩端的外部分別同軸設(shè)有激光發(fā)射器和透射光檢測器，且激光發(fā)射器與透射光檢測器之間的反應(yīng)爐內(nèi)設(shè)有石英濾膜，反應(yīng)爐右端聯(lián)通爐口，反應(yīng)爐左端聯(lián)通氧化爐入口；所述分析單元包括外接于保護(hù)外殼的甲烷轉(zhuǎn)化爐和FID檢測器，所述甲烷轉(zhuǎn)化爐入口通過樣品氣路連接氧化爐出口，所述甲烷轉(zhuǎn)化爐出口通過氣路連接FID檢測器。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述激光發(fā)射器下方設(shè)有成45°傾斜的反光片，在反光片的反光面一側(cè)設(shè)有與其水平的反射光檢測器。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述保護(hù)外殼內(nèi)腔通過隔板隔離形成前后兩個(gè)腔室，所述載氣控制組件和石英爐分別設(shè)于兩個(gè)腔室的對角處。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述載氣管路穿過設(shè)于保護(hù)外殼上的進(jìn)氣管口進(jìn)入保護(hù)外殼內(nèi)，所述載氣控制組件包括依次設(shè)于載氣管路上的限壓閥、流量計(jì)、流量控制閥和三通電磁閥，所述三通電磁閥一端的載氣管路穿過設(shè)于與爐口同側(cè)的保護(hù)外殼上的前板接頭，并與爐口連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述石英爐后方的隔板上設(shè)有降溫風(fēng)扇安裝孔，降溫風(fēng)扇安裝孔內(nèi)設(shè)有朝向石英爐的風(fēng)扇。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述石英爐左右兩側(cè)設(shè)有隔熱層。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述樣品氣路穿過設(shè)于保護(hù)外殼上的出氣管口以及隔板上的穿孔與氧化爐出口連接，所述出氣管口與進(jìn)氣管口設(shè)于保護(hù)外殼的同一側(cè)，該側(cè)靠近載氣控制組件遠(yuǎn)離石英爐。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述保護(hù)外殼側(cè)壁上設(shè)有散熱孔板。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述反應(yīng)爐的出口處設(shè)有溫測探頭。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，體積小，采集少量樣本即可檢測出有機(jī)碳和元素碳的含量，通過熱光透射法和熱光發(fā)射法將有機(jī)碳和元素碳準(zhǔn)確分割，單獨(dú)檢測，石英爐為一體式結(jié)構(gòu)，避免樣品在加熱揮發(fā)過程中的損失，各種因素可控，數(shù)據(jù)檢測準(zhǔn)確，能夠更好、更方便快捷地獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)，沒有區(qū)域限制，可對各地區(qū)氣溶膠采樣檢測，清楚地了解氣溶膠的污染現(xiàn)狀，為治理大氣污染、改善空氣質(zhì)量提供支持。同時(shí)也可以進(jìn)行空氣污染來源解析，判斷污染物的根源，為政府部門治理空氣提供依據(jù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的軸測結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中后側(cè)的軸測結(jié)構(gòu)示意圖；