一种挥发性有机物双冷阱进样单元、进样系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及挥发性有机物双冷阱进样单元、进样系统和方法。所述进样单元中，样品入口和第一四通阀之间设置有二通阀V1，样品入口和第二四通阀之间设置有二通阀V2；第一四通阀分别与二通阀V1、高碳富集冷阱和第一检测器连通，第二四通阀分别与二通阀V2、低碳富集冷阱和第二检测器连通；高碳富集冷阱与第一四通之间设置有二通阀V3，低碳富集冷阱与第二四通之间设置有二通阀V4；第一四通与排气口之间设置有二通阀V5，第二四通与排气口之间设置有二通阀V6；第一四通、第一载气入口和第一检测器通过三通阀V7连通，第二四通、第二载气入口和第二检测器通过三通阀V8连通。本发明专利技术能实现较低浓度污染物的富集和检测，进样系统能实现全时段、无时间盲点检测。

【技术实现步骤摘要】
一种挥发性有机物双冷阱进样单元、进样系统和方法
本专利技术涉及环境科学领域，具体涉及一种挥发性有机物双冷阱进样单元和富集进样方法，以及含有多个该挥发性有机物双冷阱进样单元的进样系统和方法。
技术介绍
挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，VOCs)是大气中普遍存在的，且对环境影响最为严重的有机污染物。VOCs主要来源于机动车排放(43.7％)、工艺过程(26.0％)、固定燃烧源(19.3％)、溶剂涂料使用(6.3％)和油品储运过程(4.7％)等，其中以机动车尾气排放最为严重。主要包括烷烃类、芳烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他有机化合物。VOCs的成分复杂，多半具有光化学反应性，在阳光照射下，与大气中的NOx发生化学反应，形成二次污染物，如伦敦、东京等城市都相继出现过光化学烟雾污染事件。VOCs中还包含了很多致癌物质，且其含量大都为微量或痕量级的，刺激眼睛和呼吸道，使皮肤过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力。这些有机污染物的致癌、致畸、致突变性，对人类赖以生存的环境安全构成了严重的威胁。VOCs在日常的生活、工作、作业等环境中无处不在，因此对于VOCs的检测和治理应加强和普及，目前世界各国都已在环境监测项目中增加VOCs的测定。当前大气中挥发性有机污染物的检测模式主要分为离线检测和在线监测两种模式。离线检测模式主要采用苏玛罐采样-气相色谱/质谱联用分析技术、吸附剂富集采样-定量解析-气相色谱/质谱联用分析技术等。离线检测模式容易受到包括人员自身、采样器具以及样品运输等外界因素的干扰，且其采样点十分有限、时间间隔长，使得离线检测分析技术的结果具有明显的滞后，不能满足对环境实时、连续监测的要求。在线监测模式主要采用的是在线气相色谱/质谱技术、质子转移质谱技术等，相对于离线检测模式而言，在线监测模式则大大降低了人员、器具以及运输等外界因素的影响，再加之其较高的时间分辨率，可以达到对大气中不断变化的VOCs的实时监测的需要。现有技术中存在的关于大气中挥发性有机污染物的检测方法中存在的主要问题为：无法实现污染物样品的连续不间断进样，存在采样盲点，检测结果无法体现污染物样品的整体浓度值，测定结果不准确；不能针对性的有效分离污染物样品中的高碳成分和低碳成分，富集效率较低。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术旨在提供一种双冷阱进样单元，每个双冷阱进样单元中均包含一个高碳富集冷阱和一个低碳富集冷阱，分别实现高碳成分和低碳成分的富集，同时，本申请还提出了一种含有多个该双冷阱进样单元的进样系统，通过各双冷阱进样单元之间有序的配合，实现连续进样。本专利技术的一个实施例提供了一种挥发性有机物双冷阱进样单元，所述进样单元中设置有第一四通阀、第二四通阀、高碳富集冷阱、低碳富集冷阱、第一四通、第二四通、第一检测器、第二检测器，所述进样单元具有样品入口、第一载气入口、第二载气入口、排气口；所述样品入口和所述第一四通阀之间设置有二通阀V1，所述样品入口和所述第二四通阀之间设置有二通阀V2；所述第一四通阀分别与所述二通阀V1、所述高碳富集冷阱和所述第一检测器连通；所述第二四通阀分别与所述二通阀V2、所述低碳富集冷阱和所述第二检测器连通；所述高碳富集冷阱与所述第一四通之间设置有二通阀V3，所述低碳富集冷阱与所述第二四通之间设置有二通阀V4；所述第一四通与所述排气口之间设置有二通阀V5，所述第二四通与所述排气口之间设置有二通阀V6；所述第一四通、所述第一载气入口和所述第一检测器通过三通阀V7连通，所述第二四通、所述第二载气入口和所述第二检测器通过三通阀V8连通。作为本专利技术可选的实施方式，所述进样单元具有活化气入口、第一活化气出口、第二活化气出口；所述活化气入口、所述排气口和所述第一四通通过三通阀V9连通，所述活化气入口、所述排气口和所述第二四通通过三通阀V10连通；所述第一四通阀和所述第一活化气出口之间设置有二通阀V11，所述第二四通阀和所述第二活化气出口之间设置有二通阀V12。作为本专利技术可选的实施方式，所述排气口和所述二通阀V5之间设置有第一流量控制器，所述排气口和所述二通阀V6之间设置有第二流量控制器。作为本专利技术可选的实施方式，所述活化气入口与所述三通阀V9之间设置有第一稳流阀，所述活化气入口与所述三通阀V10之间设置有第二稳流阀。本专利技术的一个实施例提供了一种利用上述的双冷阱进样单元进行富集进样方法，所述方法包括步骤：A、采样过程：打开所述二通阀V1、V2、V3、V4、V5、V6，关闭所述二通阀V11、V12，所述三通阀V7连通所述第一检测器和所述第一载气入口，所述三通阀V8连通所述第二检测器和所述第二载气入口，所述三通阀V9连通所述活化气入口和所述排气口，所述三通阀V10连通所述活化气入口和所述排气口，所述第一四通阀连通所述二通阀V1和所述高碳富集冷阱，所述第二四通阀连通所述二通阀V2和所述低碳富集冷阱；样品经由所述样品入口经过所述第一四通阀后进入所述高碳富集冷阱，所述样品中的高碳成分在所述高碳富集冷阱中富集，同时，所述样品经由所述样品入口经过所述第二四通阀后进入所述低碳富集冷阱，所述样品中的低碳成分在所述低碳富集冷阱中富集；B、检测过程：所述二通阀V3、V4保持打开，关闭所述二通阀V1、V2、V5、V6、V11、V12，所述三通阀V7连通所述第一载气入口和所述二通阀V3，所述三通阀V8连通所述第二载气入口和所述二通阀V4，所述三通阀V9和所述三通阀V10的位置不变，所述第一四通阀连通所述第一检测器和所述高碳富集冷阱，所述第二四通阀连通所述第二检测器和所述低碳富集冷阱；所述高碳成分和所述低碳成分分别在所述高碳富集冷阱和所述低碳富集冷阱中进行升温解析，分别得到高碳挥发成分和低碳挥发成分，所述第一载气携带所述高碳挥发成分经由所述第一四通阀后进入所述第一检测器中，所述第二载气携带所述低碳挥发成分经由所述第二四通阀后进入所述第二检测器中。作为本专利技术可选的实施方式，上述方法中还包括活化过程：打开所述二通阀V3、V4、V11、V12，关闭所述二通阀V1、V2、V5、V6，所述三通阀V7连通所述第一载气入口和所述第一检测器，所述三通阀V8连通所述第二载气入口和所述第二检测器，所述三通阀V9连通所述活化气入口和所述第一四通，所述三通阀V10连通所述活化气入口和所述第二四通，所述第一四通阀连通所述高碳富集冷阱和所述二通阀V11，所述第二四通阀连通所述低碳富集冷阱和所述二通阀V12；活化气经由所述高碳富集冷阱通过所述第一活化气出口排出，同时，所述活化气经由所述低碳富集冷阱通过所述第二活化气出口排出。本专利技术的一个实施例提供了一种挥发性有机物进样系统，所述挥发性有机物进样系统中包括上述的双冷阱进样单元，其中，第二双冷阱进样单元的第一四通与第一双冷阱进样单元的第一检测器、第一载气入口通过三通阀V7′连通，第二双冷阱进样单元的第二四通与第一双冷阱进样单元的第二检测器、第二载气入口通过三通阀V8′连通，第三双冷阱进样单元的第一四通与第一双冷阱进样单元的第一检测器、第一载气入口通过三通阀V7″连通，第三双冷阱进样单元的第二四通与第一双冷阱进样单元的第二检测器、第二载气入口通过三通阀V8″连通。作为本专利技术可选的实施方式，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挥发性有机物双冷阱进样单元，其特征在于，所述进样单元中设置有第一四通阀、第二四通阀、高碳富集冷阱、低碳富集冷阱、第一四通、第二四通、第一检测器、第二检测器，所述进样单元具有样品入口、第一载气入口、第二载气入口、排气口；所述样品入口和所述第一四通阀之间设置有二通阀V1，所述样品入口和所述第二四通阀之间设置有二通阀V2；所述第一四通阀分别与所述二通阀V1、所述高碳富集冷阱和所述第一检测器连通；所述第二四通阀分别与所述二通阀V2、所述低碳富集冷阱和所述第二检测器连通；所述高碳富集冷阱与所述第一四通之间设置有二通阀V3，所述低碳富集冷阱与所述第二四通之间设置有二通阀V4；所述第一四通与所述排气口之间设置有二通阀V5，所述第二四通与所述排气口之间设置有二通阀V6；所述第一四通、所述第一载气入口和所述第一检测器通过三通阀V7连通，所述第二四通、所述第二载气入口和所述第二检测器通过三通阀V8连通。

【技术特征摘要】
1.一种挥发性有机物双冷阱进样单元，其特征在于，所述进样单元中设置有第一四通阀、第二四通阀、高碳富集冷阱、低碳富集冷阱、第一四通、第二四通、第一检测器、第二检测器，所述进样单元具有样品入口、第一载气入口、第二载气入口、排气口；所述样品入口和所述第一四通阀之间设置有二通阀V1，所述样品入口和所述第二四通阀之间设置有二通阀V2；所述第一四通阀分别与所述二通阀V1、所述高碳富集冷阱和所述第一检测器连通；所述第二四通阀分别与所述二通阀V2、所述低碳富集冷阱和所述第二检测器连通；所述高碳富集冷阱与所述第一四通之间设置有二通阀V3，所述低碳富集冷阱与所述第二四通之间设置有二通阀V4；所述第一四通与所述排气口之间设置有二通阀V5，所述第二四通与所述排气口之间设置有二通阀V6；所述第一四通、所述第一载气入口和所述第一检测器通过三通阀V7连通，所述第二四通、所述第二载气入口和所述第二检测器通过三通阀V8连通。2.根据权利要求1所述的进样单元，其特征在于，所述进样单元具有活化气入口、第一活化气出口、第二活化气出口；所述活化气入口、所述排气口和所述第一四通通过三通阀V9连通，所述活化气入口、所述排气口和所述第二四通通过三通阀V10连通；所述第一四通阀和所述第一活化气出口之间设置有二通阀V11，所述第二四通阀和所述第二活化气出口之间设置有二通阀V12。3.根据权利要求1所述的进样单元，其特征在于，所述排气口和所述二通阀V5之间设置有第一流量控制器，所述排气口和所述二通阀V6之间设置有第二流量控制器。4.根据权利要求1所述的进样单元，其特征在于，所述活化气入口与所述三通阀V9之间设置有第一稳流阀，所述活化气入口与所述三通阀V10之间设置有第二稳流阀。5.一种利用权利要求2-4任一所述的挥发性有机物双冷阱进样单元进行富集进样的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：A、采样过程：打开所述二通阀V1、V2、V3、V4、V5、V6，关闭所述二通阀V11、V12，所述三通阀V7连通所述第一检测器和所述第一载气入口，所述三通阀V8连通所述第二检测器和所述第二载气入口，所述三通阀V9连通所述活化气入口和所述排气口，所述三通阀V10连通所述活化气入口和所述排气口，所述第一四通阀连通所述二通阀V1和所述高碳富集冷阱，所述第二四通阀连通所述二通阀V2和所述低碳富集冷阱；样品经由所述样品入口经过所述第一四通阀后进入所述高碳富集冷阱，所述样品中的高碳成分在所述高碳富集冷阱中富集，同时，所述样品经由所述样品入口经过所述第二四通阀后进入所述低碳富集冷阱，所述样品中的低碳成分在所述低碳富集冷阱中富集；B、检测过程：所述二通阀V3、V4保持打开，关闭所述二通阀V1、V2、V5、V6、V11、V12，所述三通阀V7连通所述第一载气入口和所述二通阀V3，所述三通阀V8连通所述第二载气入口和所述二通阀V4，所述三通阀V9和所述三通阀V10的位置不变，所述第一四通阀连通所述第一检测器和所述高碳富集冷阱，所述第二四通阀连通所述第二检测器和所述低碳富集冷阱；所述高碳成分和所述低碳成分分别在所述高碳富集冷阱和所述低碳富集冷阱中进行升温解析，分别得到高碳挥发成分和低碳挥发成分，所述第一载气携带所述高碳挥发成分经由所述第一四通阀后进入所述第一检测器中，所述第二载气携带所述低碳挥发成分经由所述第二四通阀后进入所述第二检测器中。6.根据权利要求5所述的富集进样的方法，其特征在于，还包括活化过程：打开所述二通阀V3、V4、V11、V12，关闭所述二通阀V1、V2、V5、V6，所述三通阀V7连通所述第一载气入口和所述第一检测器，所述三通阀V8连通所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖小强，荣继武，范戈，田佳佳，
申请(专利权)人：北京雪迪龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11