[发明专利]一种痕量气体分析设备的预处理系统及处理方法

说明书

本发明属于气体分析领域，具体涉及一种痕量气体分析设备的预处理系统及处理方法，包括捕集阱a、捕集阱b、冷盘、真空仓、阀组、制冷系统与加热控制系统；所述捕集阱a与所述捕集阱b固定在所述冷盘上，所述捕集阱a和所述捕集阱b与所述冷盘位于所述真空仓内，所述冷盘与所述制冷系统相连，所述捕集阱a和所述捕集阱b通过气体管路分别与所述阀组相连，所述捕集阱a和所述捕集阱b通过导线分别与所述加热控制系统相连。经过预浓缩、转移和分离三个步骤分离将不同种类的样品气分离出来。本发明的痕量气体分析设备的预处理系统可实现样品气的富集、转移、吹扫、分离等目标，提高了痕量气体检测的精度。

技术领域

本发明涉及气体分析领域，属于高精度气体分析仪器的一部分，具体涉及一种痕量气体分析设备的预处理系统及处理方法。

背景技术

痕量气体是一种存在时间长达几十年，且在大气中含量极低的气体的总称，如含F（氟）或Cl（氯）的卤化物，多少会对环境造成危害，是全球预防和治理的重点和难点。难点在于其在大气中的含量为PPT级别，且种类繁多，难以捕捉和区分，监测难度大，需要分步检测以免在检测相似官能团时混淆，导致检测结果不准确。痕量气体的捕集是在较低的温度下，将气体通入内含多孔介质填料床的捕集阱中，使其在低温下被吸附在填料床内，待富集到一定体积之后再一次性加热，使其脱附分离；现有气体分析的预处理技术仅设置单个捕集阱，一次性捕集一次性释放，不仅没有避免相似官能团的干扰，也没能解决管路内残余气体对后续检测的干扰，使得检测结果的准确性、精密度、重复性较差。

发明内容

本发明与现有技术相比，设置了两个捕集阱，设置了数个多通道切换阀，可实现多种管路的连通，通过两个捕集阱的配合，可实现富集、转移、吹扫、分离等目标；样品可以分成多个部分，分别储存在两个捕集阱中，再分别送至分析检测设备，避免了检测时同类官能团造成的物种混淆，消除了干扰，提升了检测结果的准确性。

同时，优化了温度控制体系，增强了传热效率，减小了热损失，提升了温控精度；多通阀切换实现不同管路的连接，可吹扫不同管路内残余的气体，消除残留气体干扰与的隐患；在进行分析的同时，设备急速降温，恢复初始状态，准备下一轮进样测试，即能良好稳定地连续运行，满足重复性和实时监测。

为了实现上述目的，第一个方面，本发明提供一种痕量气体分析设备的预处理系统，包括捕集阱a、捕集阱b、冷盘、真空仓、阀组、制冷系统和加热控制系统；所述捕集阱a与所述捕集阱b固定在所述冷盘上，所述捕集阱a和所述捕集阱b与所述冷盘位于所述真空仓内，所述冷盘与所述制冷系统相连，所述捕集阱a和所述捕集阱b通过气体管路分别与所述阀组相连，所述捕集阱a和所述捕集阱b通过导线分别与所述加热控制系统相连。

进一步地，所述阀组包括：捕集阱a控制阀、捕集阱b控制阀、中转阀；所述中转阀、捕集肼a控制阀、捕集肼b控制阀均为多通道切换阀；

所述中转阀通过气体管路分别与样品气入口、载气入口、捕集阱a控制阀入口、捕集阱a控制阀出口、捕集阱b控制阀入口、气体出口相连通；

所述捕集阱a控制阀通过气体管路分别与捕集阱a入口、捕集阱a出口和中转阀相连通；

所述捕集阱b控制阀通过气体管路分别与捕集阱b入口、捕集阱b出口、中转阀和分析系统相连通。

本领域技术人员应知，捕集阱b控制阀出口与分析系统相连通。

进一步地，所述阀组还包括样品切换阀；所述样品切换阀为多位选通阀，与多个样品气入口和中转阀分别相连。

本领域技术人员应知，当存在样品切换阀时，样品气先进入样品切换阀再进入中转阀；如果没有样品切换阀，则样品气直接进入中转阀。

进一步地，所述捕集阱b控制阀通过气体管路还与载气入口相连通，方便对管路反吹，减少管路内残存的气体。

进一步地，所述中转阀与所述气体出口相连通的管路上设置有气体流量控制器。