[發(fā)明專利]一種大氣中中等揮發(fā)性有機(jī)物的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710079044.1
• 申請(qǐng)日: 2017-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107064420A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王煒罡;李俊玲;葛茂發(fā);李坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11535
• 代理人: 劉元霞,牛艷玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大氣中痕量氣體的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種大氣中中等揮發(fā)性有機(jī)物的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

由于在大氣中的有效飽和濃度(C*)不同，有機(jī)化合物可被分為如下幾類：半揮發(fā)性有機(jī)化合物(semi-volatility organic compounds,SVOCs)，其有效飽和濃度范圍為10^-1μg/m³＜C*＜10³μg/m³；中等揮發(fā)性有機(jī)化合物(intermediate-volatility organic compounds,IVOCs)，其有效飽和濃度范圍為10³μg/m³＜C*＜10⁶μg/m³；揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)，其有效飽和濃度范圍為C*＞10⁶μg/m³。目前國(guó)內(nèi)對(duì)有機(jī)物組分及含量的測(cè)定主要是針對(duì)VOCs，因?yàn)閂OCs的沸點(diǎn)較低，一般在50-250℃，飽和蒸氣壓室溫下超過(guò)133.32Pa。IVOCs由于其在大氣中沸點(diǎn)較高，含量相對(duì)較低，針對(duì)其外場(chǎng)的組分及含量檢測(cè)主要是集中于氣溶膠顆粒物中。

IVOCs是大氣中二次有機(jī)氣溶膠(secondary organic aerosols,SOAs)的重要前體物，其揮發(fā)度與C₁₀-C₂₂的直鏈高分子量烷烴相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)室研究表明IVOCs可形成高產(chǎn)率的SOAs，但其在大氣中的含量及對(duì)SOAs的貢獻(xiàn)還是不明確的。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)氣相IVOCs的檢測(cè)方法主要采取的是先用吸附管單獨(dú)采樣，然后用熱解析儀及GC-MS對(duì)吸附管采集的樣品進(jìn)行離線解析的方式，但是其無(wú)法實(shí)時(shí)追蹤大氣中IVOC的濃度變化。所以，發(fā)展一套針對(duì)IVOCs的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還是很有意義的。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種大氣中中等揮發(fā)性有機(jī)化合物的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法，以及采樣富集系統(tǒng)(即裝樣和采樣裝置)的自動(dòng)活化。

本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種針對(duì)中等揮發(fā)性有機(jī)化合物的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含進(jìn)樣裝置、裝樣和采樣裝置和檢測(cè)裝置；

所述進(jìn)樣裝置包括顆粒物及臭氧去除裝置、氣體混合室、兩個(gè)氣體流速控制器、第一氣路管路、兩個(gè)電磁閥、標(biāo)氣發(fā)生裝置和第一采樣泵；

所述顆粒物及臭氧去除裝置與氣體混合室通過(guò)第一氣路管路相連；所述氣體混合室一端連接第一氣體流速控制器，所述第一氣體流速控制器通過(guò)第一電磁閥與第一采樣泵相連；所述氣體混合室的另一端通過(guò)第二電磁閥與第二氣體流速控制器相連，所述第二氣體流速控制器與標(biāo)氣發(fā)生裝置相連；

所述裝樣和采樣裝置包括兩個(gè)六通閥、兩個(gè)吸附管、吹掃氣儲(chǔ)存罐、第三氣體流速控制器、第二采樣泵、連接用管路和五個(gè)電磁閥；

進(jìn)樣裝置中的氣體混合室通過(guò)第二氣體管路與第一六通閥的第一入口A1相連；吹掃氣儲(chǔ)存罐通過(guò)第三電磁閥與所述第一六通閥的第二入口B1相連；所述第一六通閥的第一出口E1通過(guò)第三氣體管路與第一吸附管相連；第一吸附管通過(guò)第四氣體管路與第一六通閥的第三入口F1相連；第一六通閥的第三出口C1通過(guò)第五氣體管路與第二六通閥的第一入口A2相連；第一六通閥的第二出口D1通過(guò)第四電磁閥分別與檢測(cè)裝置中的氣體檢測(cè)裝置和高溫燃燒爐相連；

吹掃氣儲(chǔ)存罐通過(guò)第五電磁閥與所述第二六通閥的第二入口B2相連；所述第二六通閥的第一出口E2通過(guò)第六氣體管路與第二吸附管相連；第二吸附管通過(guò)第七氣體管路與第二六通閥的第三入口F2相連；第二六通閥的第三出口C2通過(guò)第三氣體流速控制器與第七電磁閥相連；第七電磁閥的另一端連接第二采樣泵；第二六通閥的第二出口D2通過(guò)第六電磁閥分別與檢測(cè)裝置中的氣體檢測(cè)裝置和高溫燃燒爐相連；

所述檢測(cè)裝置包括二氧化碳分析儀、高溫燃燒爐和氣體檢測(cè)裝置；所述高溫燃燒爐與二氧化碳分析儀相連。

本發(fā)明的第一六通閥中，以與第二氣體管路相連的入口為第一入口A1，按順時(shí)針?lè)较蛞来螢榈谝怀隹贓1、第二入口B1、第二出口D2、第三入口F1和第三出口C1。

本發(fā)明的第二六通閥中，以與第五氣體管路相連的入口為第一入口A2，按順時(shí)針?lè)较蛞来螢榈谝怀隹贓2、第二入口B2、第二出口D2、第三入口F2和第三出口C2。