[发明专利]一种挥发性有机物样气捕集系统及捕集方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种样气捕集系统及捕集方法，属于环境监测领域，具体涉及一种挥发性有机物样气捕集系统及捕集方法。

背景技术

空气中的有机化合物通常用气相色谱和气相色谱/质谱方法进行测定，比如环境空气中臭氧前驱体碳氢化合物和有毒有害卤代烃及含氧有机物的测定。

环境空气中有机化合物的浓度比较低，难以用分析仪器直接进行测定；因此，需要对空气中的有机化合物进行浓缩后进行分析。浓缩仪应该满足：去除样品中的水分，对极性、非极性各类挥发性有机化合物都能够定量吸附和定量解吸，各类挥发性有机化合物在浓缩及解吸过程中不发生化学反应和不可逆吸附。

目前的浓缩气体的方法主要有吸附剂吸附浓缩和低温冷冻浓缩。但是，吸附剂具有选择性吸附和不可逆吸附，对低沸点有机化合物和极性有机化合物的吸附、解吸效果不好。制冷方法有半导体制冷、压缩机制冷；半导体制冷效果较差，压缩机制冷耗电高、体积大、质量重，需要定期添加氟利昂制冷剂，污染环境。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的吸附浓缩方法的吸附及解吸效果不好，以及低温冷冻浓缩的冷冻效果较差、能耗大并且污染环境等技术问题，提供了一种挥发性有机物样气捕集系统及捕集方法。该捕集系统及方法浓缩效果好，能耗小并且无污染，可以实现对挥发性有机物的定量捕集、可以在线或离线分析极性和非极性各类挥发性有机物。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种挥发性有机物样气捕集系统，包括：依次相连的进气装置、除水装置、捕集装置；

所述除水装置包括冷凝头，该冷凝头包括：与除水装置冷阱相连的除水管座，缠绕于除水管座上的钝化金属除水管；该钝化金属除水管的进气端与进气装置相连，出气端与捕集装置相连；

所述捕集装置包括捕集头，该捕集头包括：与捕集装置冷阱相连的捕集管座，缠绕于捕集管座上的钝化金属捕集管；所述钝化金属捕集管的进气端与除水装置相连，出气端与气体分析仪装置相连；

并且，所述钝化金属捕集管的两端与加热电源相连。

优化的，上述的一种挥发性有机物样气捕集系统，所述除水装置的冷凝头为两个，并且所述金属捕集管座上缠绕有两路并行的钝化金属捕集管，所述进气装置采集的气体分为两路后分别从两个冷凝头进入捕集装置的两路并行的钝化金属捕集管内。

优化的，上述的一种挥发性有机物样气捕集系统，所述冷凝头和所述捕集头上分别装有温度传感器。

优化的，上述的一种挥发性有机物样气捕集系统，所述进气装置包括依次连接的采样头、六位阀、电磁阀，所述电磁阀与除水装置的进气端相连。

优化的，上述的一种挥发性有机物样气捕集系统，所述捕集装置的钝化金属捕集管的出气端与十二通阀相连，并且该十二通阀的阀门通道上还分别连接有采样泵、载气瓶，以及气体分析仪。

优化的，上述的一种挥发性有机物样气捕集系统，所述钝化金属除水管的两端与加热电源相连。

优化的，上述的一种挥发性有机物样气捕集系统，所述冷凝头的钝化金属除水管座外部以及所述捕集头的钝化金属捕集管的外部罩有保温罩。

优化的，上述的一种挥发性有机物样气捕集系统，所述六位阀和所述十二位阀上分别设置有与加热电源相连的六位阀加热块和十二位阀加热块。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种利用上述的挥发性有机物样气捕集系统进行挥发性有机物样气捕集的方法，包括：

冷凝除水步骤，将样气送入冷凝头的钝化金属除水管中，启动除水装置凝阱制冷，控制冷凝温度将样气中的水分去除；

冷冻捕集步骤，将经过冷凝除水步骤处理后的样气送入钝化金属捕集管中，启动捕集装置凝阱制冷，控制冷冻温度将样气中的挥发性有机物冷冻捕集；

加热解吸步骤，打开将所述钝化金属捕集管两端的加热电源，对冷冻捕集步骤中被冷在钝化金属捕集管内的挥发性有机物加热，使其挥发；

送气分析步骤，利用载气将加热解吸步骤中得到的挥发性气体送至气体分析仪。

因此，本发明具有如下优点：(1)挥发性有机物气体浓缩效果好，可实现定量捕集；(2)能耗小并且无污染；(3)可以在线或离线分析极性和非极性各类挥发性有机物。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是本发明除水装置的冷凝头结构示意图。

附图3是本发明捕集装置的捕集头结构示意图。

附图4本发明除水装置冷凝头中钝化金属除水管与电源连接示意图。