一种大气甲醛分析系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种大气甲醛分析系统及其方法。该大气甲醛分析系统包括依次连接的采气单元、反应单元、除气泡单元、荧光检测单元；采气单元包括气体入口、吸收液入口、甲醛吸收室、甲醛吸附装置、三通、第一三通阀、限流装置、气泵和液体流量计，气体入口连接三通，再分别连接甲醛吸附装置和第一三通阀的第一接口，甲醛吸附装置连接第一三通阀的第二接口，第一三通阀的第三接口连接甲醛吸收室，甲醛吸收室、限流装置和气泵依次连接，吸收液入口经液体流量计连接甲醛吸收室；甲醛吸收室连接反应单元。本发明专利技术提供的大气甲醛分析系统及方法集气标为一体，可以实现大气甲醛的连续在线监测，为大气甲醛的测量提供一种快速准确的系统及方法。

An Atmospheric Formaldehyde Analysis System and Its Method

The invention relates to an atmospheric formaldehyde analysis system and a method thereof. The atmospheric formaldehyde analysis system includes successively connected gas extraction unit, reaction unit, defoaming unit and fluorescence detection unit. The gas extraction unit includes gas inlet, absorption liquid inlet, formaldehyde absorption chamber, formaldehyde adsorption device, three-way, first three-way valve, flow limiting device, gas pump and liquid flowmeter. The gas inlet is connected with three-way, and then formaldehyde adsorption device and first three-way respectively. The first interface of the through valve is connected with the second interface of the first three-way valve, the third interface of the first three-way valve is connected with the formaldehyde absorption chamber, the formaldehyde absorption chamber, the current limiting device and the air pump are connected in turn, the inlet of the absorption liquid is connected with the formaldehyde absorption chamber through the liquid flowmeter, and the formaldehyde absorption chamber is connected with the reaction unit. The atmospheric formaldehyde analysis system and method provided by the invention integrates a gas label, realizes continuous on-line monitoring of atmospheric formaldehyde, and provides a fast and accurate system and method for measuring atmospheric formaldehyde.

【技术实现步骤摘要】
一种大气甲醛分析系统及其方法
本专利技术总地涉及甲醛检测领域，具体涉及一种大气甲醛分析系统及其方法。
技术介绍
甲醛作为大气中最重要的羰基化合物之一，具有较强的光化学活性，在太阳的照射下，容易发生光化学反应，在大气臭氧和二次有机气溶胶的转化中参与着重要的作用。此外，一定浓度的甲醛还能刺激人眼和呼吸道，甚至导致癌症的发生，严重危害人体健康。GB/T15516-1995《空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法》和HJ601-2011《水质甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法》中均提到了甲醛的测量方法：甲醛被水吸收后或含有甲醛的水溶液，在乙酸-乙酸铵的缓冲体系下，能与乙酰丙酮发生反应，生成黄色产物DDL(2,6-二甲基-3,5-二乙酰基-1,4-二氢吡啶)，在波长413mm测定。此外文献(JunkermannW,BurgerJM.ANewPortableInstrumentforContinuousMeasurementofFormaldehydeinAmbientAir[J].JournalofAtmosphericandOceanicTechnology,2006,23(1):38.)中提到了甲醛与乙酰丙酮溶液的反应是一种荧光反应。而荧光法与吸收法相比，选择性和灵敏度更高，因此选用荧光法来实现甲醛的测定效果更佳。目前，国标法还停留在离线、采用吸收法来测定甲醛，不仅耗费人力物力，还难以获取大量的时间分辨率高的甲醛浓度数据。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术无法实现大气甲醛的在线测量或可实现测量但未配有标定系统的问题，同时无液体流量计和气体质量流量计等流量测量装置，难以保证数据的准确性。本专利技术提供的一种集气标和液标一体的大气甲醛分析装置，能有效地实现大气甲醛浓度的测定，并且集成的甲醛标定系统和加入的液体流量计和质量流量控制器等流量测量装置，能很好地保证测量数据的准确性。本专利技术提供了一种大气甲醛分析系统，包括依次连接的采气单元、反应单元、除气泡单元、荧光检测单元。所述采气单元包括气体入口、吸收液入口、甲醛吸收室、甲醛吸附装置、三通、第一三通阀、限流装置、气泵和液体流量计。所述气体入口连接所述三通，再分别连接所述甲醛吸附装置和所述第一三通阀的第一接口，所述甲醛吸附装置连接所述第一三通阀的第二接口，所述第一三通阀的第三接口连接所述甲醛吸收室，所述甲醛吸收室、限流装置和气泵依次连接，所述吸收液入口经所述液体流量计连接所述甲醛吸收室。所述甲醛吸收室连接所述反应单元。可选地，根据上述的大气甲醛分析系统，所述采气单元还包括第二三通阀和甲醛标液入口，所述甲醛标液入口连接所述第二三通阀的第一接口，所述吸收液入口经所述第二三通阀的第二接口和第三接口连接所述液体流量计。可选地，根据上述的大气甲醛分析系统，还包括蠕动泵，所述采气单元经所述蠕动泵连接所述反应单元，所述除气泡单元经所述蠕动泵连接所述荧光检测单元。所述反应单元包括衍生液入口和反应室，所述衍生液入口经所述蠕动泵连接所述反应室。所述第二三通阀的第三接口经所述蠕动泵连接所述液体流量计。可选地，根据上述的大气甲醛分析系统，所述蠕动泵为多通道蠕动泵。可选地，根据上述的述大气甲醛分析系统，所述甲醛吸附装置装有霍加拉特催化剂。所述限流装置为质量流量控制器。所述反应单元还包括恒温加热装置，用于向所述反应室加热。所述除气泡单元为圆肚型三通。所述荧光检测单元包括连接的荧光检测室和废液出口，所述荧光检测室连接所述除气泡单元。本专利技术还提供一种采用上述系统分析大气甲醛的方法，包括：采集空气样的荧光信号：混合空气样和吸收液获得吸收甲醛的吸收液，混合反应所述吸收甲醛的吸收液和乙酰丙酮溶液以获得反应液，采集所述反应液的荧光信号；采集零点的荧光信号：混合去除甲醛的空气样和吸收液获得混合液，混合反应所述混合液和乙酰丙酮溶液以获得反应液，采集所述反应液的荧光信号；采集标定的荧光信号：当采用气体标定时，混合甲醛标气和吸收液获得吸收标气的吸收液，混合反应所述吸收标气的吸收液和乙酰丙酮溶液以生成反应液，采集所述反应液的荧光信号，当采用液体标定时，混合反应甲醛标液和乙酰丙酮溶液以生成反应液，采集所述反应液的荧光信号；计算空气样中甲醛浓度：根据空气样流量、吸收液流量、甲醛标气浓度、空气样、零点以及标定的荧光信号计算空气样中甲醛浓度，或根据空气样流量、吸收液流量、甲醛标液浓度、空气样、零点以及标定的荧光信号计算空气样中甲醛浓度。可选地，根据上述的方法，所述采集空气样中的荧光信号包括：空气样在所述气泵和所述限流装置作用下，经所述气体入口、所述三通、所述第一三通阀的第一接口和第三接口进入所述甲醛吸收室；吸收液经所述吸收液入口和所述液体流量计进入所述甲醛吸收室；所述空气样和所述吸收液在所述甲醛吸收室中混合，所述吸收液吸收所述空气样中的甲醛；吸收甲醛后的吸收液进入所述反应单元；乙酰丙酮溶液进入所述反应单元；所述吸收甲醛后的吸收液和所述乙酰丙酮溶液在所述反应单元中混合反应以获得反应液；所述反应液进入所述除气泡单元去除气泡；所述去除气泡的反应液进入所述荧光检测单元检测荧光信号。可选地，根据上述的方法，所述采集零点信号包括：空气样经所述气体入口和三通进入所述甲醛去除装置去除甲醛；去除甲醛的空气样经所述第一三通阀的第二接口和第三接口进入所述甲醛吸收室；吸收液经所述吸收液入口和所述液体流量计进入所述甲醛吸收室；所述去除甲醛的空气样和所述吸收液在所述甲醛吸收室中混合以获得混合液；所述混合液进入所述反应单元；乙酰丙酮溶液进入所述反应单元；所述混合液和所述乙酰丙酮溶液在所述反应单元中混合反应以获得反应液；所述反应液进入所述除气泡单元去除气泡；所述去除气泡的反应液进入所述荧光检测单元检测荧光信号。可选地，根据上述的方法，所述采集标定的荧光信号包括：当采用气体标定时，甲醛标气经所述气体入口、所述三通、所述第一三通阀的第一接口和第三接口进入所述甲醛吸收室；吸收液经所述吸收液入口和所述液体流量计进入所述甲醛吸收室；所述甲醛标气和所述吸收液在所述甲醛吸收室中混合，所述吸收液吸收所述甲醛标气；吸收甲醛标气后的吸收液进入所述反应单元；乙酰丙酮溶液进入所述反应单元；所述吸收甲醛标气的吸收液和所述乙酰丙酮溶液在所述反应单元中混合反应以获得反应液；所述反应液进入所述除气泡单元去除气泡；所述去除气泡的反应液进入所述荧光检测单元检测荧光信号；但采用液体标定时，甲醛标液经甲醛标液入口、第二三通阀第一接口、第二三通阀第三接口、液体流量计计入所述甲醛吸收液；空气样经所述气体入口和三通进入所述甲醛去除装置去除甲醛；去除甲醛的空气样经所述第一三通阀的第二接口和第三接口进入所述甲醛吸收室；所述甲醛标液和所述去除甲醛的空气样在所述甲醛吸收室中混合获得混合液；所述混合液进入所述反应单元；乙酰丙酮溶液进入所述反应单元；所述混合液和所述乙酰丙酮溶液在所述反应单元中混合反应以获得反应液；所述反应液进入所述除气泡单元去除气泡；所述去除气泡的反应液进入所述荧光检测单元检测荧光信号。可选地，根据上述的方法，所述计算空气样中甲醛浓度包括通过以下运算式计算空气样中的甲醛浓度CHCHO：CHCHO(ppb)＝(Uf-U0)*H/(k1*Q)或CHCHO(μg/m3)＝(Uf-U0)*H/(k2*Q)其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大气甲醛分析系统，其特征在于，包括依次连接的采气单元、反应单元、除气泡单元、荧光检测单元；所述采气单元包括气体入口、吸收液入口、甲醛吸收室、甲醛吸附装置、三通、第一三通阀、限流装置、气泵和液体流量计，所述气体入口连接所述三通，再分别连接所述甲醛吸附装置和所述第一三通阀的第一接口，所述甲醛吸附装置连接所述第一三通阀的第二接口，所述第一三通阀的第三接口连接所述甲醛吸收室，所述甲醛吸收室、限流装置和气泵依次连接，所述吸收液入口经所述液体流量计连接所述甲醛吸收室；所述甲醛吸收室连接所述反应单元。

【技术特征摘要】
1.一种大气甲醛分析系统，其特征在于，包括依次连接的采气单元、反应单元、除气泡单元、荧光检测单元；所述采气单元包括气体入口、吸收液入口、甲醛吸收室、甲醛吸附装置、三通、第一三通阀、限流装置、气泵和液体流量计，所述气体入口连接所述三通，再分别连接所述甲醛吸附装置和所述第一三通阀的第一接口，所述甲醛吸附装置连接所述第一三通阀的第二接口，所述第一三通阀的第三接口连接所述甲醛吸收室，所述甲醛吸收室、限流装置和气泵依次连接，所述吸收液入口经所述液体流量计连接所述甲醛吸收室；所述甲醛吸收室连接所述反应单元。2.根据权利要求1所述的大气甲醛分析系统，其特征在于，所述采气单元还包括第二三通阀和甲醛标液入口，所述甲醛标液入口连接所述第二三通阀的第一接口，所述吸收液入口经所述第二三通阀的第二接口和第三接口连接所述液体流量计。3.根据权利要求2所述的大气甲醛分析系统，其特征在于，还包括蠕动泵，所述采气单元经所述蠕动泵连接所述反应单元，所述除气泡单元经所述蠕动泵连接所述荧光检测单元；所述反应单元包括衍生液入口和反应室，所述衍生液入口经所述蠕动泵连接所述反应室；所述第二三通阀的第三接口经所述蠕动泵连接所述液体流量计。4.根据权利要求3所述的大气甲醛分析系统，其特征在于，所述蠕动泵为多通道蠕动泵。5.根据权利要求1或2所述大气甲醛分析系统，其特征在于，所述甲醛吸附装置装有霍加拉特催化剂；所述限流装置为质量流量控制器；所述反应单元还包括恒温加热装置，用于向所述反应室加热；所述除气泡单元为圆肚型三通；所述荧光检测单元包括连接的荧光检测室和废液出口，所述荧光检测室连接所述除气泡单元。6.一种采用权利要求1-5任一所述系统分析大气甲醛的方法，其特征在于，包括：采集空气样的荧光信号：混合空气样和吸收液获得吸收甲醛的吸收液，混合反应所述吸收甲醛的吸收液和乙酰丙酮溶液以获得反应液，采集所述反应液的荧光信号；采集零点的荧光信号：混合去除甲醛的空气样和吸收液获得混合液，混合反应所述混合液和乙酰丙酮溶液以获得反应液，采集所述反应液的荧光信号；采集标定的荧光信号：当采用气体标定时，混合甲醛标气和吸收液获得吸收标气的吸收液，混合反应所述吸收标气的吸收液和乙酰丙酮溶液以生成反应液，采集所述反应液的荧光信号，当采用液体标定时，混合反应甲醛标液和乙酰丙酮溶液以生成反应液，采集所述反应液的荧光信号；计算空气样中甲醛浓度：根据空气样流量、吸收液流量、甲醛标气浓度、空气样、零点以及标定的荧光信号计算空气样中甲醛浓度，或根据空气样流量、吸收液流量、甲醛标液浓度、空气样、零点以及标定的荧光信号计算空气样中甲醛浓度。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述采集空气样中的荧光信号包括：空气样在所述气泵和所述限流装置作用下，经所述气体入口、所述三通、所述第一三通阀的第一接口和第三接口进入所述甲醛吸收室；吸收液经所述吸收液入口和所述液体流量计进入所述甲醛吸收室；所述空气样和所述吸收液在所述甲醛吸收室中混合，所述吸收液吸收所述空气样中的甲醛；吸收甲醛后的吸收液进入所述反应单元；乙酰丙酮溶液进入所述反应单元；所述吸收甲醛后的吸收液和所述乙酰丙酮溶液在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖小强，姜加龙，曾立民，潘本锋，
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