[發明專利]痕量有機氣體預處理設備及處理方法

有效

• 申請號: 202110363158.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113058375B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 胡建信;姚波;于海波;許偉光;胡運興;伊麗穎
• 申請（專利權）人: 北京大學;華納創新（北京）科技有限公司
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/26;B01D53/02;B01D53/62;B01D53/81;G01N1/28
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 王勤思

1.一種痕量有機氣體預處理設備，其特征在于，包括除水裝置、除二氧化碳裝置、流量控制裝置、加熱控制裝置、制冷裝置、捕集裝置、多位選擇閥、多通雙位閥及捕集阱控制閥；

所述捕集裝置包括第一熱電偶、第二熱電偶、第一冷盤、第二冷盤及捕集阱；

所述捕集阱包括兩個直管部分和連接它們的彎管部分，所述彎管部分設有絕緣層，所述第一熱電偶的測溫探頭位于絕緣層內并緊貼于所述彎管部分；

所述第二熱電偶的測溫探頭位于所述冷盤被所述彎管部分環繞的區域，且所述彎管部分及所述第二熱電偶的測溫探頭夾于所述第一冷盤與所述第二冷盤之間，所述第一冷盤和/或所述第二冷盤上設有用于固定所述彎管部分、所述第一熱電偶及所述第二熱電偶的凹槽，所述彎管內部安裝有第一定位器和第二定位器，所述第一定位器和所述第二定位器之間填充有吸附劑；

所述多位選擇閥、除水裝置、多通雙位閥、捕集阱控制閥及捕集阱通過氣體管路依次相連，所述多通雙位閥還通過氣體管路與所述除二氧化碳裝置相連，所述捕集阱與所述加熱控制裝置通過導線相連；

所述流量控制裝置連接在所述除水裝置與所述多位選擇閥之間，或與所述捕集阱控制閥相連；

所述制冷裝置的冷端與所述第一冷盤相連，且所述制冷裝置的冷端、所述捕集裝置均經保溫材料包裹。

2.根據權利要求1所述的痕量有機氣體預處理設備，其特征在于，所述多位選擇閥、多通雙位閥及捕集阱控制閥均為多通道切換閥；

所述多位選擇閥用于控制載氣或樣品氣體的進出；

所述多通雙位閥用于接通或隔斷所述除水裝置與除二氧化碳裝置；

所述捕集阱控制閥通過氣體管路與分析系統相連接。

3.根據權利要求2所述的痕量有機氣體預處理設備，其特征在于，所述捕集阱控制閥為多位六通閥。

4.根據權利要求1~3任一項所述的痕量有機氣體預處理設備，其特征在于，所述預處理設備中還包括電磁閥，所述電磁閥與所述捕集阱控制閥之間通過氣體管路相連。

5.根據權利要求1所述的痕量有機氣體預處理設備，其特征在于，所述捕集阱的形狀為L形、U形或V形，彎管部分設于轉角處。

6.根據權利要求1所述的痕量有機氣體預處理設備，其特征在于，所述除水裝置選自高氯酸鎂吸收管或Nafion干燥管。

7.根據權利要求1所述的痕量有機氣體預處理設備，其特征在于，所述除二氧化碳裝置選自堿石灰干燥管或填充有分子篩的吸附管。

8.一種根據權利要求1~7任一項所述的預處理設備處理痕量有機氣體的方法，其特征在于，包括以下步驟：

富集：通過制冷裝置將捕集阱溫度降至第一預設溫度，通過流量控制裝置控制樣品氣體的流量，并使其依次經過除水裝置及除二氧化碳裝置后，在捕集阱中富集；

除雜：通入載氣對捕集阱進行吹掃，并通過加熱控制裝置將捕集阱的溫度升溫至第二預設溫度；

解吸：通過加熱控制裝置將捕集阱的溫度升溫至第三預設溫度，使得樣品氣體解吸后進入分析儀器進行檢測。

9.根據權利要求8所述的預處理設備處理痕量有機氣體的方法，其特征在于，所述第一預設溫度為-100℃以下，所述第二預設溫度為-80℃以上，所述第三預設溫度為100℃以上。

10.根據權利要求8或9所述的預處理設備處理痕量有機氣體的方法，其特征在于，當除二氧化碳裝置選自填充有分子篩的吸附管時，所述除雜步驟中還包括在所述除二氧化碳裝置中通入載氣對其進行反向吹掃的步驟。