[發明專利]氣相半揮發性有機物發生裝置及其組裝方法和發生方法

在審

• 申請號: 202111306158.8
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN116087348A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 陳著;莫金漢
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06;G01N30/72;G01N1/44
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

提供了一種氣相半揮發性有機物發生裝置及其組裝方法和發生方法。該氣相半揮發性有機物發生裝置包括容納殼和吸附載體。容納殼的殼身內部設置有第一通路。吸附載體內部設置有曲折的第二通路，用于吸附半揮發性有機物并將半揮發性有機物容納在第二通路內。吸附載體填充殼身的內部，第一通路的路徑經過第二通路。其中，進入第一通路的載氣能夠流經第二通路，以使得半揮發性有機物以氣相的形式隨載氣離開第一通路。這樣，發生裝置能夠持續、穩定地發生氣相半揮發性有機物。

技術領域

本申請涉及測試領域，更具體地涉及一種氣相半揮發性有機物發生裝置及其組裝方法和發生方法。

背景技術

半揮發性有機物(SVOC)是一種具有低沸點、低飽和蒸氣壓和強吸附性的物質。鄰苯二甲酸酯(PAE)是一種典型的SVOC，能夠對人體產生嚴重危害。為了開展針對PAE理化性質的機理性研究，需要獲得氣相PAE作為研究對象。

現有的氣相發生裝置存在發生不穩定、發生不充分等問題，使得氣相發生裝置難以持續穩定的發生。

發明內容

鑒于上述現有技術的狀態而做出本申請。本申請的目的在于提供一種氣相半揮發性有機物發生裝置及其組裝方法和發生方法，其能夠克服上述背景技術中說明的缺點中的至少一個缺點。

為了實現上述目的，本申請采用如下的技術方案。

本申請提供了一種如下的氣相半揮發性有機物發生裝置，包括容納殼，所述容納殼的殼身內部設置有第一通路；以及吸附載體，所述吸附載體內部設置有曲折的第二通路，用于吸附半揮發性有機物并將所述半揮發性有機物容納在所述第二通路內，所述吸附載體填充所述殼身的內部，所述第一通路的路徑經過所述第二通路，其中，進入所述第一通路的載氣能夠流經所述第二通路，以使得所述半揮發性有機物以氣相的形式隨所述載氣離開所述第一通路。

在一個可選的方案中，所述吸附載體為活性炭過濾棉，所述活性炭過濾棉包括由聚氨酯泡沫制成的基體和涂覆于基體內表面的活性炭，所述聚氨酯泡沫的多孔結構形成所述第二通路，所述活性炭用于吸附所述半揮發性有機物。

在一個可選的方案中，所述殼身具有筒狀結構，所述殼身的中空區域形成所述第一通路，所述吸附載體具有與所述殼身對應的柱狀結構，所述吸附載體填充所述殼身的中空區域。

在一個可選的方案中，所述容納殼還包括殼蓋，所述殼蓋蓋于所述殼身的兩端，所述殼蓋的中央部設置有筒狀的連通部，所述連通部沿所述殼身的軸向延伸并且連通所述殼身的內部和所述殼身的外部。

在一個可選的方案中，所述殼蓋的至少一部分形成為從所述殼身朝向所述連通部漸縮的形狀。

在一個可選的方案中，所述吸附載體的比面和孔隙率的比值滿足如下的傳質方程：

其中，以所述吸附載體的中心軸線為x軸，所述載氣沿所述第一通路的流向為所述x軸的正方向，所述載氣自所述吸附載體的一側端面流向另一側端面，所述一側端面與所述中心軸線的交點為所述x軸的零點，t為時間，u為所述載氣在所述x軸的正方向上的流速，C_air為所述第二通路內部氣體中的所述半揮發性有機物的質量濃度，C_sur為所述吸附載體內表面的所述半揮發性有機物的質量濃度，h_m為所述半揮發性有機物的對流傳質系數，a_f為所述吸附載體的比面，ε為所述吸附載體的孔隙率。

在一個可選的方案中，所述發生裝置還包括溫控箱，所述溫控箱包括加熱元件、溫度傳感器以及控制器，所述溫控箱能夠容納傳熱介質，所述殼身安裝于所述溫控箱并且能夠與所述傳熱介質接觸，所述控制器與所述加熱元件、所述溫度傳感器連接。

在一個可選的方案中，所述溫控箱還包括箱身、箱蓋以及保溫層，所述箱身具有筒狀結構，所述箱蓋蓋于所述箱身的兩端，所述殼身和所述傳熱介質位于所述箱身的中空區域，所述保溫層包覆所述箱身和/或箱蓋。