[发明专利]用于大气VOCs采样罐精确负压加湿的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于大气VOCs采样罐精确负压加湿的装置及方法，在不破坏采样罐内真空度的情况下方便快捷的进行加湿工序，解决了环境空气VOCs监测分析过程中干标准气体湿度与实际不匹配，从而造成醛酮类等易溶于水的VOCs组分分析偏差的问题，也解决了传统动态稀释仪对干标准气体的加湿扩展问题。

技术领域

本发明涉及空气检测技术领域，尤其涉及一种用于大气VOCs采样罐精确负压加湿的装置及方法。

背景技术

随着人类对大气环境污染问题的重视程度越来越高，雾霾和臭氧问题逐渐进入的公众的视线。世界各国的学者们通过大量研究，指出大气挥发性有机物(VOCs)不仅深度参与了大气光化学反应生成强氧化性二次产物——臭氧，也是二次有机气溶胶(SOA)的重要前驱物之一。前者是光化学污染最为重要的元凶之一，后者是雾霾最为重要的组分之一。因此，大气VOCs的研究是解决大气污染问题的关键。虽然测量VOCs有大量成熟的方法，比如气相色谱-离子火焰/质谱法(GC-FID/MS)、高效液相色谱法(HPLC)等等，美国环境保护署(USEPA)也颁布了大量测量大气VOCs的标准，如TO14、TO15等等。所有的方法在实现准确定量的过程中，都必须用到标准气体或者标准液体。

以最常见的TO14、TO15标准中的标准气体配置为例，一般通过对高浓度的多组分标准气体(一般为1ppm)进行动态稀释(一般稀释50～100倍)，方能对环境空气中的痕量VOCs进行准确定量。但是，所有的高浓度标准气体都是干气体，而空气样品都是带有一定的相对湿度。需要特别注意的是，醛酮类等VOCs极易溶于水，湿度对醛酮类等VOCs的影响极大。因此，用干的标准气体对带有一定相对湿度的空气样品进行定量，势必会产生较大的分析误差，尤其是对易溶于水的VOCs组分。

市场上对高浓度标准气体进行稀释的设备一般为动态稀释仪，如ENTECH公司的7200，不带加湿配气功能；而带加湿功能的设备一般为高校自行研制的工程样机，如北京大学研制的基于蛇型管加热配置的动态稀释仪，这类设备还未见市场化。此外，动态稀释仪设备非常昂贵，且功能拓展十分困难。

发明内容

本发明旨在提供一种用于大气VOCs采样罐精确负压加湿的装置及方法，在不破坏采样罐内真空度的情况下方便快捷的进行加湿工序，解决了环境空气VOCs监测分析过程中干标准气体湿度与实际不匹配，从而造成醛酮类等易溶于水的VOCs组分分析偏差的问题，也解决了传统动态稀释仪对干标准气体的加湿扩展问题。

本发明的技术方案是一种用于大气VOCs采样罐精确负压加湿的装置，包括管体，所述管体上端套设有密封管套，所述管体下端套设有管体卡套，所述管体卡套外侧套设有连接螺帽。

进一步的，还包括压力表，所述压力表通过压力表螺母与管体固定连接。

进一步的，所述管体上设置有刻度线。

进一步的，所述管体为聚四氟乙烯管体，所述密封管套为橡胶密封管套，所述管体卡套为纯铜管体卡套，所述连接螺帽为1/4螺帽。

还提供了一种用于大气VOCs采样罐精确负压加湿的方法，包括步骤，

a.目标气体含水率的计算，并换算出需加入的水量；

b.将所述需加入的水量加入到用于大气VOCs采样罐精确负压加湿的装置中，

c.将所述装置安装到采样罐上，通过开闭所述采样罐的TVOC阀门，将所述装置中的所述需加入的水量加入采样罐中。

进一步的，所述需加入的水量中的水需用去离子水。

所述步骤a中，所述目标气体含水率的计算公式为：

式中，Hs表示目标气体的含水率，单位为kg/m³；η为目标空气的相对湿度，PT为T℃下的水饱和压力，单位为Pa，P为配置干标气的压力，单位为Pa。