本发明专利技术一种电子制冷大气预浓缩仪，包括一只1对8的8通阀、一只6通阀、两个电磁阀、一个三通电磁阀、一只针形调节阀、一台质量流量控制器、一只压力传感器、收集器(1)、收集器(2)和冷聚焦(3)顺序连接而成，是采用3级冷冻收集VOC的方式，其中收集器1是采用直径为1/8英寸的不锈钢管装填玻璃珠，收集器(2)是采用直径为1/8英寸的不锈钢管装填吸附剂，冷聚焦(3)是采用直径为1/16英寸的不锈钢管装填吸附剂。冷聚焦(3)是用吸附剂吸附，并且以2250℃/分钟以上的升温速率从-20℃升温到240℃，达到将VOC快速注入GC气相色谱仪或GC-MS色质联用仪。因此无需用液氮作为制冷剂就可达到浓缩VOC的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子制冷大气预浓缩仪。
技术介绍
目前全球生产大气预浓缩仪的公司有两家，一家是:美国⑶Environmental生产的8900DS ;另一家是:美国Entech Instruments生产的7100和7200。这两家采用的浓缩原理和运行方法几乎一致，都是采用液氮作为制冷剂，分3级冷冻收集器，分别为收集器1，收集器2和冷聚焦3。其目的就是除去含有VOC样品气中的水，氧气，氮气，二氧化碳及惰性气体等，只保留要用于分析的VOC成分。VOC是指易挥发有机化合物的总称。现有大气预浓缩仪浓缩原理和运行方法阐述如下:首先将收集器I用液氮将其温度冷冻到-150°C，收集器I是采用直径为1/8英寸不锈钢管，管内装填玻璃珠，目的是为了增加吸附表面积。当含有VOC的样品气经过收集器I时，其中的水，二氧化碳和VOC全部被冷冻在收集器I的玻璃珠表面，样品气中的氧气氮气等被排走。2.其次是将收集器2用液氮将其冷冻到-20°c，收集器2是采用直径为1/8英寸不锈钢管，管内装填吸附剂(tenax)在负温的条件下对VOC的吸附作用极强。然后又将收集器I由_150°C升到10°C，用氮气或氦气以每分钟15毫升的流速将气化的VOC和二氧化碳转移到收集器2，由于收集器I只升温到10°C，因此水还没有被气化，留在收集器I中；当转移完毕后，转动6通阀I然后再将收集器I的温度由10°C升到150°C，将残留的水排空，所以收集器I的作用是除去水，氧气，氮气。3.然后将冷聚焦3用液氮冷冻到_165°C，冷聚焦3是采用一根直径为0.53不锈钢空管，将VOC冷冻在管壁上。切换6通阀2，此时收集器2与冷聚焦3相连，并将收集器2的温度由_20°C升到220°C，用氦气以每分钟2毫升左右的流速将VOC转移到冷聚焦3。由于收集器2是冷冻到_20°C，而二氧化碳的结冰点是_56°C，吸附剂对二氧化碳没有吸附作用，因此收集器2的作用是除去二氧化碳。4.当收集器2中VOC转移完毕后，再将冷聚焦3的温度由_165°C升温到100°C，将VOC注入气相/质谱仪分离。而现有大气预浓缩仪的最大缺点是:需要用液氮来制冷，一瓶液氮罐重达127公斤体积较大，且只能连续做55个左右的样品，即使不做放置半个月液氮就全部挥发完毕，每瓶约600元，成本较高，特别是对于那些样品不多，同时又不得不做的实验室，装罐液氮的确是个特大的麻烦事，且液氮喷出时的噪音很大，严重阻碍了大气预浓缩仪在空气污染检测中的应用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种将电子制冷应用到大气预浓缩仪上，无需用液氮作为制冷剂就可达到浓缩VOC的电子制冷大气预浓缩仪。为达到上述目的，本专利技术电子制冷大气预浓缩仪，包括一只I对8的8通阀、一只6通阀、2个电磁阀、一个三通电磁阀、一只针形调节阀、一台质量流量控制器、一只压力传感器、收集器1、收集器2和冷聚焦3顺序连接而成，电子制冷对收集器I和收集器2同时冷冻，串连进样，一次性用两个收集器将VOC分段收集，同时将二氧化碳、氮气、氧气以及惰性气体一次排空，样品中的水和VOC中沸点高的高碳化合物被收集器I收集，而沸点低的低碳化合物则由收集器2中的吸附剂收集；进样完毕后，将收集器I升温到0°C至30°C，用氮气或氦气将收集器I中的高碳化合物转移到收集器2 ；转移完毕后将装填吸附剂的冷聚焦3冷冻到_20°C至_60°C，然后将收集器2的温度升到220°C，用氦气将VOC转移到冷聚焦3被吸附剂吸附，聚焦完毕后再以2250°C /分钟以上的升温速率将冷聚焦3的温度从-60°C到_20°C升到不高于300°C，将VOC快速注入GC气相色谱仪或GC-MS色质联用仪。进一步地，所述收集器I用直径为1/8英寸的不锈钢管装填玻璃珠，所述收集器2用直径为1/8英寸的不锈钢管装填吸附剂，所述冷聚焦(3)用直径为1/16英寸的不锈钢管装填吸附剂。进一步地，进样时是采用电子制冷将收集器I与收集器2同时冷冻到不低于-150°C，并且前后串联的方式，用2个收集器同时分段收集样品中的V0C。进一步地，冷聚焦3是装填吸附剂，制冷时利用电子制冷到不低于_150°C，升温时以2250°C /分钟以上的升温速率将温度升到不高于300°C，将VOC快速注入GC气相色谱仪或GC-MS色质联用仪。有益效果:与现有相关技术相此，本专利技术具有以下有益效果:本专利技术结束了液氮应用于大气预浓缩仪制冷的历史，开辟了一条全新的制冷途径，彻底解决了因为需要液氮制冷而制约了大气预浓缩仪在大气污染分析中的应用，解决了运行成本高，安装移动不便利，运行噪音大的难题。而且实现了国产化，打破了长期以来被美国所垄断，目前国内各省、市、县以及区环境监测站所应用的大气预浓缩仪，都是7100或8900，需要支付高昂的进口费用。并且在此之前只能应用于有液氮的实验室，而有了本专利技术之后，仪器结构更为简单体积重量相应减小，可连续不间断的运行，无需担心液氮用完后自动停机的困扰，不但可以应用于所有的实验室，还可以应用于移动监测车上，还可跟FID配合做成连续在线VOC监测仪，大大的扩充了其应用的范围。【附图说明】图1是本专利技术样品气进入收集器I和收集器2的气路原理图；图2是本专利技术将收集器I中被冷冻的高碳化合物转移到收集器2的气路原理图；图3是本专利技术将收集器2中的VOC转移到冷聚焦3的气路原理图；图4是本专利技术将冷聚焦3中的VOC通过快速升温注入GC气相色谱仪或GC-MS色质联用仪的气路原理图。【具体实施方式】下面结合说明书附图对本专利技术做进一步的描述。本专利技术涉及一种无需用液氮作为制冷剂的大气预浓缩仪，是属于大气环境污染检测仪器系列，用于浓缩大气中有毒或有害的有机化合物，是一款前置处理装置，方法包括美国EPA T015、T014和T012，跟GC气相色谱仪或GC-MS色质联用仪配合使用，可测180余种挥发有机化合物，检测灵敏度可达0.1ppbv0其主要适用于:1.环境大气中VOC的测试。包括城市空气质量的测控，评估和趋势分析。2.工业污染源的测试和鉴定。3.住宅及办公室室内空气测试。4.紧急事故的测试。许多火灾及其它不测的紧急事故都有毒性气体或烟气放出，这些气体多为挥发性有机化合物(VOC)。监控测定这些气体至关重要。5.气味鉴定和分析。6.工业卫生，工作现场有毒气体分析。、本专利技术电子制冷大气预浓缩仪，包括一只I对8的8通阀、一只6通阀、2个电磁阀、一个三通电磁阀、一只针形调节阀、一台质量流量控制器、一只压力传感器、收集器(I)、收集器(2)和冷聚焦(3)顺序连接而成。电子制冷对收集器(I)和收集器(2)同时冷冻，串连进样，一次性用两个收集器将VOC分段收集，同时将二氧化碳、氮气、氧气以及惰性气体一次排空，样品中的水和VOC中沸点高的高碳化合物被收集器I收集，而沸点低的低碳化合物则由收集器(2)中的吸附剂收集;进样完毕后，将收集器⑴升温到0°C至30°C，用氮气或氦气将收集器⑴中的高碳化合物转移到收集器(2);[当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电子制冷大气预浓缩仪，包括一只1对8的8通阀、一只6通阀、2个电磁阀、一个三通电磁阀、一只针形调节阀、一台质量流量控制器、一只压力传感器、收集器(1)、收集器(2)和冷聚焦(3)顺序连接而成，其特征在于：电子制冷对收集器(1)和收集器(2)同时冷冻，串连进样，一次性用两个收集器将VOC分段收集，同时将二氧化碳、氮气、氧气以及惰性气体一次排空，样品中的水和VOC中沸点高的高碳化合物被收集器1收集，而沸点低的低碳化合物则由收集器(2)中的吸附剂收集；进样完毕后，将收集器(1)升温到0℃至30℃，用氮气或氦气将收集器(1)中的高碳化合物转移到收集器(2)；转移完毕后将装填吸附剂的冷聚焦(3)冷冻到‑20℃至‑60℃，然后将收集器(2)的温度升到220℃，用氦气将VOC转移到冷聚焦(3)被吸附剂吸附，聚焦完毕后再以2250℃/分钟以上的升温速率将冷聚焦(3)的温度从‑60℃到‑20℃升到不高于300℃，将VOC快速注入GC气相色谱仪或GC‑MS色质联用仪。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李勘，
申请(专利权)人：李勘，
类型：发明
国别省市：广东;44
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