一种气-液大气采样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气－液大气采样装置，由大气采集器、有机污染物气体的吸收器、冷却器和尾气处理器组成，所述的吸收器包括一个带有进气管和出气管的液体收集管，液体收集管上端开有的管口盖有活塞，下端开有的管口上设有阀门，液本收集管内放有液体吸收剂，所述吸收器的进气管与大气采集器通过管道连接，出气管与尾气处理器通过管道连接，所述吸收器置于冷却器之中。本实用新型专利技术根据化学中的相似相溶原理，利用液体对大气中的有机污染物气体进行物理吸收，与传统的利用聚氨酯泡沫或ＸＡＤ类树脂吸附有机污染物气体相比，该装置结构简单，材料价格低廉，采集过程和样品的后处理步骤简便，并且结果显示对有机污染物气体的富集率高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采集大气中有机污染物气体的装置，具体是指一种气一液 大气采样装置。 技术背景环境中的有毒有机污染物质虽然繁杂，但对生物和人类的侵害主要是通过三种 直接的途径而进行的，即水源侵入、空气侵入和食物侵入等。 一个人每年平均吸入 体内的空气和水按体积计算分别约10800n^和1080L，按质量计算分别约14400和 1080kg。可见，空气和水体中的有毒有机污染物对人类和生物的健康发展有着重要 的影响。虽然有些有机污染物在此介质中的含量很低，但因这些有机污染物具有持 久性、积累性和内分泌干扰等特性，再加上人类和生物持续吸取大量的空气和水， 由于生物积累和生物放大作用的影响，故对人类和生物的影响很大。其中，大气中有机污染物气体传统的采集方法是利用聚氨酯泡沫或XAD类树脂 进行富集。其实这些都是利用了固相吸附技术，但其无法解决固相吸附技术自身的 局限性，例如实验准备繁杂一准备滤纸、压力泵、吸附柱、仪器设备的清洗等； 吸附柱预处理方面，要提高吸附效率必须把吸附剂按一定的操作规程进行活化；固 定相的保存方面， 一般固定相的吸附能力很强，所以必须保护好吸附柱；固定相选 择性方面，环境中存在的有毒有机污染物种类繁杂，所以要同时检测物理、化学性 质不同的污染物必须采用不同类型的相应的固定相；吸附柱的后处理方面因为很多 干扰性有机物被吸附在吸附柱上，所以要重新使用此吸附柱前必须要进行清洗和质 量保证实验；仪器设备价格昂贵(约50万)；待测物质的洗脱需要大量的劳动力(一 般采用索氏提取-24小时)；使用大量有毒有机溶剂(一般使用1500mL以上的二氯 甲垸和甲醇溶剂)；浓縮时产生大量的有毒有机溶剂等。所以高效、快速、简便、不易发生二次污染的环境样品的预处理(在线、分离、 富集、浓縮)技术还有待于探索与发展。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构简单、步骤简 化，大气中的目标有机污染物气体得到很好富集、目标物能得到很好回收的气一液 大气采样装置。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下-一种气一液大气采样装置，由大气采集器、有机污染物气体的吸收器、冷却器 和尾气处理器组成，所述的吸收器包括一个带有进气管和出气管的液体收集管，液 体收集管上端开有的管口盖有活塞，下端开有的管口上设有阀门，液本收集管内放 有液体吸收剂，所述吸收器的进气管与大气采集器通过管道连接，出气管与尾气处 理器通过管道连接，所述吸收器置于冷却器之中。所述的进气管的端口位于液体吸收剂底部，出气管的端口位于液体吸收剂液面 以上。所述的大气采集器包括有一个颗粒物过滤器、 一个泵和一个气体流量计。 所述的冷却器的温度用气体或冷凝水或冰盐水来控制。本技术的工作原理是先将一定体积的液体吸收剂放进吸收器中。然后用泵 抽取大气，并给大气的传输整个过程提供动力。抽取的大气首先经过玻璃或石英纤 维膜等过滤器，将其中的颗粒物过滤掉，以免液体吸收剂中残留过多的颗粒物而降 低吸收气体的效率。通过流量计控制整个过程气体的流速并优化液体吸收剂对有机 污染物气体的吸收率；通过冷却器温度改变液体吸收剂的温度并优化液体吸收剂对 有机污染物气体的吸收率；通过改变液体吸收剂的性质，优化液体吸收剂对有机污 染物气体的吸收率。可以通过吸收器顶端的开口添加液体吸收剂，以弥补损失的液 体吸收剂。本技术根据化学中的相似相溶原理，利用液体对大气中的有机污染物气体 进行物理吸收。与传统的利用聚氨酯泡沫或XAD类树脂吸附有机污染物气体相比， 该装置结构简单，材料价格低廉，采集过程和样品的后处理步骤简便，并且结果显 示对有机污染物气体的富集率高。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是利用本技术对大气中有机污染物气体采样所得的吸收率的示意图。具体实施方式一种气一液大气采样装置，由大气采集器、有机污染物气体的吸收器、冷却器 12和尾气处理器IO组成，所述的大气采集器包括有一个颗粒物过滤器l、 一个泵2 和一个气体流量计4，并在依次连接颗粒物过滤器1、泵2和气体流量计4的管道上 设置压力调节阀3，大气由泵2来抽取并提供动力进行传输，大气中的颗粒物通过 颗粒物过滤器1中的玻璃或石英纤维膜过滤并富集，气体流量计4控制进入液体吸 收剂的气体流速并记录气体流量，所述的吸收器包括一个带有进气管8和出气管6 的液体收集管13，液体收集管13上端开有的管口盖有活塞5，采集样品时塞上活塞 5，添加液体吸收剂时拔下活塞5，下端开有的管口上设有阀门14，采集有机污染物 气体时关闭阀门14，采集完毕将阀门14打开，将采集的样品溶液释放出来，液本 收集管13内放有液体吸收剂7，液体吸收剂7可以根据要富集的目标物的不同进行 选择，液体吸收剂的量也可以随实验需要而改变，所述吸收器的进气管8与大气采 集器通过管道连接，出气管6与尾气处理器10通过管道连接，并且所述的进气管8 的端口位于液体吸收剂7底部，液体吸收剂7的液面上方是以载气(空气)所占， 出气管6的端口位于液体吸收剂7液面以上，所述吸收器置于冷却器12之中，所述 的冷却器12设有一个进口9和一个出口 11，冷却器12的温度用气体或冷凝水或冰 盐水来控制，利用冷却器的温度控制有机污染物气体吸收器的温度，所述的尾气处5理器io (材质为玻璃或金属)内含固体吸附剂或溶液来处理尾气中的有害物质。实验开始前向颗粒物过滤器1中加入玻璃或石英纤维膜，在液体收集管13中 加入液体吸收剂7 (如二氯甲垸)，在冷却器12中通气体或冷凝水或冰盐水，在 尾气处理器10中根据需要加处理尾气的材料。实验开始时，将泵2打开，根据实际 情况控制泵的功率大小，通过压力调节阀3调节气体的压力，用气体流量计4控制 气体进入液体收集管8的速率大小并且记录进入气体量的多少。由于液体吸收剂7 有一定的挥发性，并且在气体的吹动下，液体收集管8中的液体吸收剂7的量随着 采样的进行将会减少，这样可以在一定的时间间隔将活塞5拔下，从其端口添加液 体吸收剂7保持其体积不变。根据实验需要，确定采样时间和采样量。采样结束后 将泵2关闭。将冷却器12移开，将液体收集管8外壁表面处理干净，随后将阀门 14打开，将采集的样品溶液释放进准备好的容器中。然后样品溶液进行简单的后处 理，进行分析。对模拟环境样品进行实验，经过条件优化，使用二氯甲烷为液体吸收剂，吸收 混合气体中一定量的有机污染物气体苊、芴、菲、宓、苯并芘、苯并茈六 种多环芳烃。气体的流速为3000 mL/min，保持吸收器中二氯甲烷的体积是30 mL， 冷却剂为冰盐水时，二氯甲垸对六种多环芳烃气体的吸收得到很好的效果。如图2， 从图2中可以得出本技术可以针对大气中不同的有机污染物气体，选择一定的 液体吸收剂，能得到很好的采样效果。权利要求1、一种气-液大气采样装置，其特征是由大气采集器、有机污染物气体的吸收器、冷却器和尾气处理器组成，所述的吸收器包括一个带有进气管和出气管的液体收集管，液体收集管上端开有的管口盖有活塞，下端开有的管口上设有阀门，液本收集管内放有液体吸收剂，所述吸收器的进气管与大气采集器通过管道连接，出气管与尾气处理器通过管道连接，所述吸收器置于冷却器之中。2、 根据权利要求1所述的一种气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气－液大气采样装置，其特征是由大气采集器、有机污染物气体的吸收器、冷却器和尾气处理器组成，所述的吸收器包括一个带有进气管和出气管的液体收集管，液体收集管上端开有的管口盖有活塞，下端开有的管口上设有阀门，液本收集管内放有液体吸收剂，所述吸收器的进气管与大气采集器通过管道连接，出气管与尾气处理器通过管道连接，所述吸收器置于冷却器之中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方英玉，唐保坤，李东浩，
申请(专利权)人：延边大学，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]