[发明专利]一种过氧酰基硝酸脂类物质进样系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境质量监测领域，具体涉及一种过氧酰基硝酸酯类物质进样系统及检测方法。

背景技术

过氧酰基硝酸酯类物质(RC(O)OONO₂，PANs)(包括过氧乙酰硝酸酯(peroxyacetyl nitrate，PAN))是大气光化学污染的重要产物，但目前，我国对过氧酰基硝酸酯类物质PANs的监测研究屈指可数，原因在于其监测技术上存在困难：大气中的PANs物质浓度较低，从最低几个ppt到最高几十ppb；而且其受热容易分解，室温下不能长时间贮存，这些都给检测带来了困难。虽然可以通过液氮冷凝富集后进样，但操作复杂，无法连续监测，特别是在线监测仪器的研究和开发处于空白状态。随着我国城市机动车数量日趋增大，光化学烟雾污染日益严重，作为大气氧化剂重要指标的PANs的监测非常重要。因此，迫切需要一种能够在线检测PANs含量的进样系统和检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种过氧酰基硝酸酯类物质进样系统及检测方法，在不需引入零空气(即不含PANs气体的空气)的情况下，能根据进入零空气中PANs流量的大小，稀释得到不同浓度的标气，从而完成在线标定过程，将采集的空气样本与标定的结果自动检测出空气样本中过氧酰基硝酸酯类物质的含量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

提供一种过氧酰基硝酸酯类物质进样系统，该系统包括：进样气路，用于输送空气样本；降解回路，用于热解去除空气样本中的过氧酰基硝酸酯类物质，降解后得到零空气；标气生成单元，用于将零空气与不同量的过氧酰基硝酸酯类物质混合，得到不同浓度的标气；检测单元，用于采集零空气、标气和空气样本的数据，得到空气样本中过氧酰基硝酸酯类物质的浓度。

其中，所述进样气路中连接有进样阀与零气阀，所述标气生成单元由过氧酰基硝酸酯类物质输入单元和标定阀组成，所述进样阀、零气阀和标定阀均为电磁三通阀，空气样本由进样阀的公共端进入，所述进样阀的常闭端与降解回路输入端连接，所述进样阀的常开端与零气阀的常开端连接；所述零气阀的常闭端与所述降解回路的输出端连接，所述零气阀的公共端与所述标定阀的常闭端连接；所述标定阀的公共端与过氧酰基硝酸酯类物质输入单元连接；所述零气阀的公共端与所述标定阀的常闭端同时与所述检测单元连接。

其中，所述检测单元包括色谱柱和电子捕获检测器，所述零气阀的公共端与所述标定阀的常闭端同时接入六通进样阀的其中一个端口，所述六通进样阀的其中一个端口连接氦气管，其中一个端口接真空泵，其中一个端口连接色谱柱，所述六通进样阀连接所述控制单元，通过改变六通端口的内部连接实现气体装载和气体注入所述色谱柱的切换。

其中，在所述六通进样阀的一个端口在接入所述色谱柱之前，还连接有质量流量控制器，用于控制进入色谱柱的气体流速。

其中，过氧酰基硝酸酯类物质输入单元为过氧酰基硝酸酯类物质光源，所述过氧酰基硝酸酯类物质光源连接有检测装置，用于检测产生的过氧酰基硝酸酯类物质流量。

其中，所述零气阀的公共端在与标定阀的常闭端连接有检测装置，用于检测从零气阀常闭端流出气体的流量。

其中，所述降解回路包括：管路，与进样的常闭端连接，用于接收空气样本并向外输送；加热带，缠绕在所述管路上，用于将所述管路加热；温度传感器，用于测量所述管路内温度；温度控制器，与温度传感器、加热带连接，用于根据测量的管路内温度控制所述加热带的温度。

其中，所述温度控制器控制所述加热带的温度，使所述管路内温度达到125℃。

本发明还提供了一种上述进样系统的过氧酰基硝酸酯类物质检测方法，该方法包括步骤：在进样气路中输入空气样本；利用降解回路热解去除空气样本中的过氧酰基硝酸酯类物质，将降解后得到的零空气输入到所述检测单元进行数据采集；利用标气生成单元将零空气与不同量的过氧酰基硝酸酯类物质混合，得到不同浓度的标气并输出到检测单元进行数据采集；将待测的空气样本输入到所述检测单元进行数据采集，所述检测单元根据采集的零空气、标气和空气样本的数据，得到空气样本中过氧酰基硝酸酯类物质的浓度。