[發(fā)明專利]痕量有機(jī)氣體預(yù)處理設(shè)備及處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110363158.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113058375B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡建信;姚波;于海波;許偉光;胡運(yùn)興;伊麗穎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué);華納創(chuàng)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(jìn)京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 王勤思

本發(fā)明涉及氣體分析技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種痕量有機(jī)氣體預(yù)處理設(shè)備及處理方法。設(shè)備包括除水裝置、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。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。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，多通雙位閥還與除二氧化碳裝置相連，捕集阱與加熱控制裝置通過導(dǎo)線相連。流量控制裝置位于除水裝置與多位選擇閥之間，或與捕集阱控制閥相連。制冷裝置的冷端與第一冷盤相連，且制冷裝置的冷端、捕集裝置均經(jīng)保溫材料包裹。該設(shè)備能夠提高痕量有機(jī)氣體分析的靈敏度和準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體分析技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種痕量有機(jī)氣體預(yù)處理設(shè)備及處理方法。

背景技術(shù)

痕量有機(jī)氣體是指在空氣中濃度極低(低于10^-12)的有機(jī)氣體物質(zhì)，其種類繁多,部分痕量有機(jī)氣體在大氣中的存在時(shí)間久，并且具有較強(qiáng)的溫室效應(yīng)，有些氣體物質(zhì)(含氯、溴等鹵原子)甚至?xí)茐某粞鯇樱M(jìn)而影響環(huán)境或人類健康。

痕量有機(jī)氣體的揮發(fā)性極強(qiáng)，有些氣體的沸點(diǎn)在-120℃以下，對此，通常只能采用低溫環(huán)境結(jié)合吸附劑的方式對其進(jìn)行捕集。但是目前的預(yù)處理裝置難以對上述揮發(fā)性極強(qiáng)且濃度極低的氣體進(jìn)行高效捕集，且沒有辦法去除其他干擾性氣體，從而導(dǎo)致無法進(jìn)行定量測定或者測量精度低。另外，即使有些預(yù)處理裝置能夠?qū)崿F(xiàn)上述氣體物質(zhì)的富集，但是裝置較為復(fù)雜(需要真空倉等裝置)，且分析時(shí)間極長，導(dǎo)致系統(tǒng)的分辨率較低，無法滿足實(shí)時(shí)測量的需求。另外，傳統(tǒng)痕量有機(jī)氣體預(yù)處理裝置使用的制冷系統(tǒng)中含有鹵代烴冷媒，會干擾相應(yīng)的大氣中該種低濃度鹵代烴的測定。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供了一種痕量有機(jī)氣體預(yù)處理設(shè)備及處理方法。該預(yù)處理設(shè)備能夠在去除干擾氣體的同時(shí)實(shí)現(xiàn)痕量氣體的有效富集，且提高了痕量氣體的測量精度和分辨率。

本發(fā)明一方面，提供一種痕量有機(jī)氣體預(yù)處理設(shè)備，其包括除水裝置、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(gè)直管部分和連接它們的彎管部分，所述彎管部分設(shè)有絕緣層，所述第一熱電偶的測溫探頭位于絕緣層內(nèi)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(huán)繞的區(qū)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(dǎo)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(jīng)保溫材料包裹。

在一些實(shí)施方式中，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(jìn)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(tǒng)相連接。

在一些實(shí)施方式中，所述捕集阱控制閥為多位六通閥。

在一些實(shí)施方式中，所述預(yù)處理設(shè)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。

在一些實(shí)施方式中，所述捕集阱的形狀為L形、U形或V形，彎管部分設(shè)于轉(zhuǎn)角處。