[实用新型]一种用于检测颗粒相ROS基团含量的自动取样装置有效

专利信息
申请号: 201921527454.9 申请日: 2019-09-11
公开(公告)号: CN210604124U 公开(公告)日: 2020-05-22
发明(设计)人: 马社霞;张新民;赵宗生;王红果;李良忠;吕延山 申请(专利权)人: 生态环境部华南环境科学研究所
主分类号: G01N1/38 分类号: G01N1/38;G01N1/44;G01N1/42;G01N1/34;G01N1/28;G01N1/22
代理公司: 广州京诺知识产权代理有限公司 44407 代理人: 刘菊欣
地址: 510000 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 检测 颗粒 ros 基团 含量 自动 取样 装置
【说明书】:

实用新型公开了一种用于检测颗粒相ROS基团含量的自动取样装置,包括依次连接的湿式旋转扩散器、高温蒸汽气幕器、气溶胶混合室、旋风分离室以及取样室;旋转腔室的内表面为粗糙表面;高温蒸汽气幕器与气溶胶混合室的同轴对准分布;旋风分离室的出口处设有渐收口。本实用新型屏蔽了难以检测的气相中ROS基,有助于提高检测结果的准确性。螺旋气幕形成通道在出口处形成环形气流出口,有助于高温蒸汽与待检测样品的混合,为待检测样品和高温蒸汽提供良好的混合环境以及良好的传热条件,同时具有连续检测的有益效果,为实现连续自动化的大气悬浮颗粒物的检测打下基础。

技术领域

本实用新型涉及大气悬浮颗粒物检测技术领域,更具体地,涉及一种用于检测颗粒相ROS基团含量的自动取样装置。

背景技术

活性氧(reactive oxygen species,ROS)是体内一类氧的单电子还原产物,是电子在未能传递到末端氧化酶之前漏出呼吸链并消耗大约2%的氧生成的,包括氧的一电子还原产物超氧阴离子(O2·-)、二电子还原产物过氧化氢(H2O2)、三电子还原产物羟基自由基(·OH)以及一氧化氮等。PM2.5氧化应激损伤机理具体为:PM2.5组成组份里面存在引发ROS产生的成分,如过渡金属、醌类、多环芳烃。ROS过度累积结合这些成分引起氧化应激,造成机体损伤。

现有的颗粒相ROS在线检测系统存在稳定性差,尤其检测装置存在样品混合不均匀、由于温差不够导致样品不能全部结晶的问题,这样的检测结果无法通过颗粒相中的ROS含量反演出准确的大气中ROS的浓度,也就导致后续研究难以弄清其在大气化学反应中的产生、传输及归趋规律的问题,对研究造成阻碍。

实用新型内容

针对现有技术中含有ROS基的颗粒相在进入取样室之前的混合不均、温差不够造成的结晶不完全影响检测结果的技术问题,本实用新型提供了一种用于检测颗粒相ROS基团含量的自动取样装置。

为了实现上述技术问题的解决,本实用新型采用的具体技术方案为:

一种用于检测颗粒相ROS基团含量的自动取样装置,包括依次连接的湿式旋转扩散器、高温蒸汽气幕器、气溶胶混合室、旋风分离室以及取样室;湿式旋转扩散器包括带有入口和出口的旋转腔室,旋转腔室的轴线与气溶胶混合室的轴线夹角为120~135°,旋转腔室的内表面为粗糙表面;高温蒸汽气幕器与气溶胶混合室的同轴对准分布;高温蒸汽气幕器上设有与其轴线垂直分布的高温蒸汽入口;高温蒸汽气幕器包括相互独立且分别与气溶胶混合室连通的ROS 颗粒物通道和螺旋气幕形成通道;旋风分离室的出口处设有渐收口,渐收口的出口对准取样室的取样壁;旋风分离室的底部和顶部分别设有冷却水入口以及冷却水出口。

湿式旋转扩散器的主体结构是一根可旋转二氧化硅玻璃管旋转腔室,其内壁经过磨砂工艺处理,以增加其亲水性能。旋转腔室的两端设置合适的水平高差,去离子水由高端泵入,低端抽出。运行过程中,旋转腔室内壁会形成一层水膜。湿式旋转扩散器提取气相ROS样品的基本原理是绝大多数气相ROS在水中具有很高的溶解度和扩散率(远大于颗粒相ROS),当大气从旋转腔室中水膜的表面流过时,气相ROS会被去离子水吸收,而颗粒相ROS会穿过扩散器进入气溶胶采样器。大气流动方向和扩散器中去离子水的流动方向相反。大气流速、去离子水流速、水膜厚度等工艺参数直接影响大气中气相ROS的提取率。

高温蒸汽通过高温蒸汽气幕器,一方面为从湿式旋转扩散器过来的携带有 ROS的颗粒物提供预热,另一方面高温蒸汽与颗粒物在气溶胶混合室内混合会变得更加均匀,以充分升温颗粒物。

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