[实用新型]一种水中VOCs辅助吹扫装置

说明书

技术领域

本实用新型属分析仪器领域，具体涉及一种水中VOCs辅助吹扫装置。

背景技术

环境中挥发性有机物(VOCs)带来的污染已引起越来越多的关注，事实上，很多种VOCs是有毒或者致癌的，对生态系统甚至人体都有很大的危害。水中VOCs的主要污染来源很分散，比如工业排放，城市用水以及事故性泄露等，并且VOCs存在于许多产品和生产过程中(如涂料、燃料、石油产品、原材料、溶剂等)，这使得控制此类污染很困难。受到污水处理厂排放和泄露的影响，地下水中VOCs的污染尤为严重。环境水体中挥发性有机物含量低，对其进行直接测定极其困难，须选择合适的样品前处理方法进行分离富集，达到分析仪器的检测限。

现有吹扫捕集技术与色谱分离和质谱检测联用后，常用于测定水体中、土壤及大气中的易挥发性及半挥性发有机物。吹扫捕集以其富集效率高、污染小、操作简便等优点，广泛应用于环境水体VOCs分析，目前是美国环境保护署(US-EPA)推荐标准方法，但目前吹扫捕集仪器多为国外进口仪器，国内尚未有成熟仪器。国外进口仪器价格昂贵，使用成本较高。吹扫捕集方法的原理，一般是用高纯氮气或者氦气气提吹扫室内的水样或土壤样品，将溶解在土壤或者水中的易挥性发气体吹扫出来，富集至填有活性填料的捕集管中，可常温或者低温进行捕集。吹扫结束后，捕集管瞬间加热，将捕集的待分析气体样解析进入仪器及检测器测定。

现有技术都是通过加热升温和增加通气量来提高吹扫效率，但是吹扫效果提升有限，特别是对一些较难恢复的有机物，同时水的蒸发量大量增加，为后期的去水增加了难度。

实用新型目的

实用新型内容：针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种水中VOCs辅助吹扫装置，该装置可以增加气泡与水之间的传质速率，在不需要高温加热的情况下即可达到很好的辅助吹扫效果，并且有效地减小了水蒸气的蒸发量。

技术方案：为了实现上述目的，如本实用新型所述一种水中VOCs辅助吹扫装置，包括吹扫管、加热器和超声发生器，所述吹扫管设置有吹扫进气口和吹扫出气口和吹扫段；所述吹扫段外壁固定有超声发生器，所述加热器包裹在超声发生器和吹扫段外侧；所述吹扫管内部还设置有气泡发生器。

作为优选，所述吹扫管为“U”型管。

其中，所述吹扫出气口连接有气液分离球。吹出的气泡在此分离出液体和气体。

其中，所述气泡发生器包括多孔玻璃板。气泡发生器包括多孔材料，优选有多孔玻璃板，通过多孔材料产生一定特征直径的气泡，通过调整吹扫管的通气流速气，调整气泡特征直径，气泡越小，相对的气液表面积越大，能够提高传质效果。

作为优选，所述超声发生器(3)竖向固定在吹扫段外壁并不超过吹扫段圆周的三分之一，与吹扫段外壁之间填充有硅胶。吹扫段外壁可以竖向固定多个超声发生器，但不要超过吹扫段圆周的三分之一，防止超声发生器与吹扫段之间贴附不够紧密，降低超声传播效率。

其中，所述超声发生器由若干个超声发生器组合形成超声频率组。

超声发声器的频率范围为20Khz～500MHz，优选超声频率组合：20-50-100kHz。所述加热器加热温度不超过60℃。加热温度不超过60℃使得水的蒸发量不会太大。

工作原理：将辅助吹扫装置安装在吹扫捕集仪器上，其中吹扫进气口和吹扫出气口连接的仪器的接口上。向吹扫管中加入待测水样后，打开加热器开始加热，载气氮气从吹扫气入口中进入进行吹扫，调整流速，使得载气氮气和水样通过气泡发生器的多孔玻璃板，产生适当的气泡和气泡量，与此同时打开超声发声器开始超声进行辅助吹扫，吹出的气泡在气液分离球分离出液体和气体。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型在吹扫管的吹扫段一侧添加超声装置，通过超声作用，增加了气泡和液体之间的传质速度，从而减小了载气的消耗量，同时加热装置不需要很高的加热温度即可达到很好的辅助吹扫效果，在相同的吹扫效率下，可以降低了水蒸气的蒸发量，非常有利于下一步的去水、捕集和检测。

本实用新型的水中VOCs辅助吹扫装置，结构合理，设置简单，安装在吹扫捕集仪器上，更加有利于水中挥发性有机物吹扫捕集。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例