[發明專利]用于VOCs在線監測的富集設備、VOCs分析系統及方法

在審

• 申請號: 202011008615.0
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112033787A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 姬紅波;畢佳鑫;董翀
• 申請（專利權）人: 華電智控（北京）技術有限公司
• 主分類號: G01N1/40
• 分類號: G01N1/40;G01N33/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

1.一種用于VOCs在線監測的富集設備，所述富集設備應用于VOCs分析儀，其特征在于，所述富集設備包括：除水裝置、富集裝置、流量控制設備和高溫閥箱；

所述流量控制設備的輸入端分別與樣氣進口、高溫閥箱和活化氣進口相連接；所述流量控制設備的輸出端與所述除水裝置、樣氣出口以及所述高溫閥箱相連接；所述富集裝置的兩端分別與所述高溫閥箱相連接；

所述流量控制設備，用于對通過所述樣氣進口向所述除水裝置傳輸的初始樣氣進行控制、并對所述活化氣進口流入所述富集裝置的氣體流量進行控制；

所述除水裝置，用于去除所述初始樣氣中的水汽，得到包含CO₂和VOCs組分的第一樣氣，并將所述第一樣氣傳送至所述富集裝置；

所述富集裝置，用于對所述第一樣氣進行富集及去除處理，同時去除所述第一樣氣中的二氧化碳，得到第二樣氣；

所述高溫閥箱，用于對所述第二樣氣進行加熱，以將加熱后的所述第二樣氣傳輸至所述VOCs分析儀中進行檢測。

2.根據權利要求1所述的富集設備，其特征在于，所述流量控制設備包括：至少一個穩流閥和至少一個電子流量傳感器；其中，所述穩流閥設置在所述樣氣進口以及所述活化氣進口；所述電子流量傳感器設置在所述樣氣出口。

3.根據權利要求1所述的富集設備，其特征在于，所述除水裝置內設置玻璃微珠填充的冷阱管；所述冷阱管的制冷溫度范圍為：0至零下30攝氏度。

4.根據權利要求1所述的富集設備，其特征在于，所述富集裝置內設置包含多種吸附劑的冷阱管。

5.根據權利要求1所述的富集設備，其特征在于，所述高溫閥箱的內部包含多個多通閥，每個多通閥用于切換所述富集設備的工作狀態；

所述高溫閥箱的底部設置有加熱板，所述加熱板用于對位于所述加熱板處的多通閥中包含的所述第二樣氣進行加熱。

6.根據權利要求5所述的富集設備，其特征在于，

當所述多個多通閥的連通模式為樣氣富集模式時，所述富集裝置的輸入端通過所述多個多通閥與所述樣氣進口相連接，所述富集裝置的輸出端通過所述多個多通閥與所述樣氣出口相連接；

當所述多個多通閥的連通模式為閃蒸和脫附模式時，所述富集裝置的輸入端通過所述多個多通閥與色譜進樣口相連接，所述富集裝置的輸出端通過所述多個多通閥與色譜載氣出口相連接；

當所述多個多通閥的連通模式為活化和間隔模式時，所述富集裝置的輸入端通過所述多個多通閥與尾氣出口相連接，所述富集裝置的輸出端通過所述多個多通閥與活化氣進口相連接。

7.根據權利要求6所述的富集設備，其特征在于，所述多個多通閥包括：1個六通閥和3個三通閥；其中，所述三通閥中的第一三通閥和第二三通閥位于所述高溫閥箱的底部；所述六通閥和第三三通閥位于所述高溫閥箱的頂部。

8.根據權利要求7所述的富集設備，其特征在于，所述富集設備的工作狀態，包括樣氣富集模式、閃蒸脫附模式以及活化間隔模式；

其中，在所述樣氣富集模式下，所述色譜進樣口和所述色譜載氣出口通過所述第二三通閥相連接；所述第一樣氣通過所述六通閥進入所述富集裝置；

在閃蒸脫附模式下，所述色譜進樣口與所述色譜載氣出口依次通過所述第三三通閥、所述六通閥、所述富集裝置、所述第一三通閥以及所述第二三通閥相連接；所述富集裝置對所述第二樣氣進行加熱，加熱后的所述第二樣氣反向輸入至所述色譜進樣口進行VOCs分析；

在所述活化間隔模式下，所述活化氣進口與所述尾氣出口依次通過所述第一三通閥、所述六通閥、所述富集裝置以及所述第三三通閥相連接；所述色譜進樣口和所述色譜載氣出口通過所述第二三通閥相連接。

9.一種VOCs分析系統，其特征在于，所述系統包括：如權利要求1至8任一項所述的用于VOCs在線監測的富集設備以及VOCs分析儀；

所述富集設備用于對包含VOCs組分的樣氣進行富集；

所述VOCs分析儀用于對完成富集的所述樣氣進行分析，得到所述樣氣的VOCs分析結果。

10.一種VOCs分析方法，其特征在于，所述方法應用于權利要求9提到的VOCs分析系統，所述方法包括：

將包含VOCs組分的樣氣輸入至富集設備中；其中，所述富集設備為權利要求1至8任一項所述的用于VOCs在線監測的富集設備；

根據所述富集設備的工作模式，對所述VOCs樣氣進行富集濃縮；其中，所述工作模式包括樣氣富集模式、閃蒸脫附模式以及活化間隔模式；

完成富集濃縮后的所述VOCs樣氣輸入至VOCs分析儀中進行分析，得到VOCs的分析結果。