[发明专利]一种大气气溶胶在线捕集及化学成分检测的方法与装置

说明书

本发明提供一种大气气溶胶在线捕集及化学成分检测的方法与装置，属于环境检测技术领域，该方法是将环境大气定量除去可溶性气体后，将大气在气溶胶捕集器中进行气溶胶的捕集，捕集方式采用蒸汽捕集，使蒸汽对气溶胶进行裹覆，冷却，使气溶胶聚集成液滴汇流收集，并对收集到的液化气溶胶进行在线化学成分定性定量检测的过程。本发明是将离子色谱技术应用于大气环境监测，同时具备实验室检测仪器的高精确性及在线监测仪器的连续自动化可操作性。经多通道离子色谱在线检测仪对化学成分进行检测并并通过多通道离子色谱在线检测仪的无线通讯系统及时将检测数据上传到大气环境管理平台上，使大气污染得到实时监控与防治。

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，具体地说是一种大气气溶胶在线捕集及化学成分检测的方法与装置。

背景技术

对于大气中气溶胶收集及化学成分分析，传统分析方法是通过滤膜采集颗粒物，然后送至实验室称量、溶解、提取并使用离子色谱进行分析。该方法存在颗粒物采样误差大、样品存储易损失、耗时费力、不能反映大气颗粒物中水溶性组分的高频变化规律等缺点。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种大气气溶胶在线捕集及化学成分检测的方法与装置。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，本发明的一种大气气溶胶的在线捕集检测方法是将环境大气定量除去可溶性气体后，将大气在气溶胶捕集器中进行气溶胶的捕集，捕集方式采用蒸汽捕集，使蒸汽对气溶胶进行裹覆，冷却，使气溶胶聚集成液滴汇流收集，并对收集到的液化气溶胶进行在线化学成分定性定量检测的过程。

该方法是将环境大气与吸收液分别定量引入湿式静态圆形扩散溶蚀器，在湿式静态圆形扩散溶蚀器内通过气体选择透过性膜的膜分离方式，使吸收液对环境大气中的可溶成分进行定量吸收，将吸收后的吸收液收集；

被膜分离吸收后的环境大气输送到气溶胶捕集器中对大气气溶胶进行捕集，捕集是利用大气与气溶胶的扩散速度存在差异，气溶胶进入气溶胶捕集器时在蒸汽发生器喷出的水蒸汽作用下，气溶胶被大量的水蒸汽裹覆，在冷却状态下迅速形成液滴被获取得到捕集，捕集后得到液化气溶胶待测样品液，

将吸收后的吸收液和液化气溶胶待测样品液分别进样或一同进样到多通道离子色谱在线检测仪进行化学成分的分析，构成实时的大气气溶胶在线捕集及化学成分检测系统。

吸收液采用1％～3％浓度的双氧水，湿式静态圆形扩散溶蚀器内的气体选择透过性膜的膜动力采用双氧水和环境大气中能与双氧水发生氧化还原反应的反应动力，对环境大气中的可溶性气体以及污染物的无损完全吸收。

湿式静态圆形扩散溶蚀器中的气体选择透过性液体膜采用液体膜。

蒸汽发生器中的蒸汽来源于纯水；蒸汽发生器制造的蒸汽的控制参数是：蒸汽输出的90-110℃、0.02-0.03MPa温度、压力的饱和蒸汽。

气溶胶捕集器内气溶胶被大量的水蒸汽裹覆后的的冷却采用真空冷却，真空泵的工作状态为标准大气压，20℃流量16.7ml/min。

一种大气气溶胶在线捕集及化学成分检测装置，其机构包括湿式静态圆形扩散溶蚀器(1)、气溶胶捕集器(2)、化学成分分析系统(5)，

在湿式静态圆形扩散溶蚀器(1)的上游配置有环境大气定量引入装置，环境大气定量引入装置与湿式静态圆形扩散溶蚀器气体入口(104)连通，

湿式静态圆形扩散溶蚀器(1)内配置有气体选择透过性膜，

吸收液储存瓶(106)内储存的吸收液经过吸收液输送泵(108)以及管路输送到湿式静态圆形扩散溶蚀器(1)内，吸收液与大气通过气体选择透过性膜进行膜间物质交换，吸收液吸收大气的可溶成分；吸收液从湿式静态圆形扩散溶蚀器(1)下游连接吸收液排出管路，吸收液从吸收液排出管路排出；