[实用新型]多通路在线检测装置

说明书

一种多通路在线检测装置。所述多通路在线检测装置包括双通道采样系统、染色系统和检测系统；所述双通道采样系统包括两个双通道玻璃螺旋管和吸收液；所述两个双通道玻璃螺旋管包括第一双通道玻璃螺旋管和第二双通道玻璃螺旋管；所述两个双通道玻璃螺旋管分别包括检测通道和参比通道。本实用新型基于湿化学方法和采用长光程吸收光谱测量原理提供的多通路在线检测装置及其检测方法具有准确、实时的特点。一方面能够填补对NH₃、HNO₃和HONO实际大气浓度的缺失，有助于理解它们在灰霾形成中的重要作用；也有助于拓展对我国复合型污染的认识，进一步修正空气质量模型，为更加准确的预测和预报大气变化及其对气候和生态环境的影响奠定基础。

本申请要求享有申请人于2018年6月29日向国家知识产权局提交的申请号为201810711972.X，发明名称为“多通路在线检测装置及其检测方法和用途”的中国发明专利申请的优先权。该申请的全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本实用新型属于气体环境试验设备领域，具体涉及一种多通路在线检测装置。

背景技术

活性氮物种(reactive nitrogen，Nr)是指地球大气生物圈中所有具有生物学活性、光化学活性和辐射活性的含氮化合物总称。近年来经济的快速发展导致活性氮排放急剧增加和大气氮沉积通量缓慢升高，对全球的自然生态系统和人类健康造成了负面影响。氨气(NH₃)、硝酸(HNO₃)和亚硝酸(HONO)是活性氮物种的典型代表，它们特殊的酸碱性质和氧化还原性质对研究大气化学过程和氮平衡有重要的意义。NH₃是大气中含量仅次于N₂和N₂O的低价态含氮化合物，也是大气中含量最丰富的碱性气体。HNO₃和HONO是大气氮氧化物(NO_x)氧化和水解反应的主要产物，同时也是OH自由基的重要来源，对大气的光化学氧化能力和大气酸沉降有重要贡献。NH₃、HNO₃和HONO三者之间也存在复杂的相互关系，是连接氮循环的关键桥梁，其相互转化过程中生成的铵盐和硝酸盐是细颗粒物中最重要的二次离子，对灰霾的形成具有重要贡献。此外三者较高的反应活性和溶解性还能够影响气溶胶云水和雨水的酸碱平衡，而且对大气能见度、辐射平衡、气候模式、空气质量、人体健康等均有显著影响。

目前国内外检测NH₃、HNO₃和HONO的手段主要可以分为湿化学法、色谱法、质谱法和光学法。常规的湿化学和色谱的方法均存在前处理复杂、难以在线测量、检测限较高且测量结果不确定性较大、无法避免NO₂，O₃，SO₂，碳氢化合物，NO，HCHO，过氧乙酰硝酸酯(PAN)等污染气体的干扰等问题。而激光诱导荧光(LIF)、化学电离质谱(CIMS)、光腔衰荡光谱(CRDS)、腔增强吸收光谱(CEAS)以及负离子质子转移化学电离质谱(NI-PT-CIMS)等方法虽然检测限低灵敏度高但往往体积庞大造价昂贵且无法对NH₃、HNO₃和HONO三者同时检测。

另外，现有技术CN106769929A公开了一种基于流动注射分析的大气气态硝酸在线测量方法和测量装置。但该方案只能检测HONO与HNO₃的浓度之和，且为获得HNO₃的浓度还需要配置专门的HONO检测仪，存在时效性差、容易造成多台仪器之间存在误差的缺陷。而“长光程吸收光谱(LOPAP)对亚硝酸的外场观测的研究”摘要部分公开了采用双通道检测模式，利用差减法排除干扰物质产生的影响，但仍然无法实现对NH₃、HNO₃和HONO的同时在线检测。