[發明專利]用于大氣VOCs采樣罐精確負壓加濕的裝置及方法

有效

• 申請號: 201811326132.8
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109211641B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 劉合凡;宋丹林;陸成偉;譚欽文;鄧也;張鑫;周子航;黃鳳霞;楊欣悅;張恬月;馮淼;胡翔;吳柯穎;陳燕;王成輝
• 申請（專利權）人: 成都市環境保護科學研究院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 代述波

本發明公開了一種用于大氣VOCs采樣罐精確負壓加濕的裝置及方法，在不破壞采樣罐內真空度的情況下方便快捷的進行加濕工序，解決了環境空氣VOCs監測分析過程中干標準氣體濕度與實際不匹配，從而造成醛酮類等易溶于水的VOCs組分分析偏差的問題，也解決了傳統動態稀釋儀對干標準氣體的加濕擴展問題。

技術領域

本發明涉及空氣檢測技術領域，尤其涉及一種用于大氣VOCs采樣罐精確負壓加濕的裝置及方法。

背景技術

隨著人類對大氣環境污染問題的重視程度越來越高，霧霾和臭氧問題逐漸進入的公眾的視線。世界各國的學者們通過大量研究，指出大氣揮發性有機物(VOCs)不僅深度參與了大氣光化學反應生成強氧化性二次產物——臭氧，也是二次有機氣溶膠(SOA)的重要前驅物之一。前者是光化學污染最為重要的元兇之一，后者是霧霾最為重要的組分之一。因此，大氣VOCs的研究是解決大氣污染問題的關鍵。雖然測量VOCs有大量成熟的方法，比如氣相色譜-離子火焰/質譜法(GC-FID/MS)、高效液相色譜法(HPLC)等等，美國環境保護署(USEPA)也頒布了大量測量大氣VOCs的標準，如TO14、TO15等等。所有的方法在實現準確定量的過程中，都必須用到標準氣體或者標準液體。

以最常見的TO14、TO15標準中的標準氣體配置為例，一般通過對高濃度的多組分標準氣體(一般為1ppm)進行動態稀釋(一般稀釋50～100倍)，方能對環境空氣中的痕量VOCs進行準確定量。但是，所有的高濃度標準氣體都是干氣體，而空氣樣品都是帶有一定的相對濕度。需要特別注意的是，醛酮類等VOCs極易溶于水，濕度對醛酮類等VOCs的影響極大。因此，用干的標準氣體對帶有一定相對濕度的空氣樣品進行定量，勢必會產生較大的分析誤差，尤其是對易溶于水的VOCs組分。

市場上對高濃度標準氣體進行稀釋的設備一般為動態稀釋儀，如ENTECH公司的7200，不帶加濕配氣功能；而帶加濕功能的設備一般為高校自行研制的工程樣機，如北京大學研制的基于蛇型管加熱配置的動態稀釋儀，這類設備還未見市場化。此外，動態稀釋儀設備非常昂貴，且功能拓展十分困難。

發明內容

本發明旨在提供一種用于大氣VOCs采樣罐精確負壓加濕的裝置及方法，在不破壞采樣罐內真空度的情況下方便快捷的進行加濕工序，解決了環境空氣VOCs監測分析過程中干標準氣體濕度與實際不匹配，從而造成醛酮類等易溶于水的VOCs組分分析偏差的問題，也解決了傳統動態稀釋儀對干標準氣體的加濕擴展問題。

本發明的技術方案是一種用于大氣VOCs采樣罐精確負壓加濕的裝置，包括管體，所述管體上端套設有密封管套，所述管體下端套設有管體卡套，所述管體卡套外側套設有連接螺帽。

進一步的，還包括壓力表，所述壓力表通過壓力表螺母與管體固定連接。

進一步的，所述管體上設置有刻度線。

進一步的，所述管體為聚四氟乙烯管體，所述密封管套為橡膠密封管套，所述管體卡套為純銅管體卡套，所述連接螺帽為1/4螺帽。

還提供了一種用于大氣VOCs采樣罐精確負壓加濕的方法，包括步驟，

a.目標氣體含水率的計算，并換算出需加入的水量；

b.將所述需加入的水量加入到用于大氣VOCs采樣罐精確負壓加濕的裝置中，

c.將所述裝置安裝到采樣罐上，通過開閉所述采樣罐的TVOC閥門，將所述裝置中的所述需加入的水量加入采樣罐中。

進一步的，所述需加入的水量中的水需用去離子水。

所述步驟a中，所述目標氣體含水率的計算公式為：

式中，Hs表示目標氣體的含水率，單位為kg/m³；η為目標空氣的相對濕度，PT為T℃下的水飽和壓力，單位為Pa，P為配置干標氣的壓力，單位為Pa。