CN106290722B - 一种基于uv光解的循环式气体中voc物质检测方法 - Google Patents

一种基于uv光解的循环式气体中voc物质检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,包括以下步骤:S1:利用干空气清洗氧化装置;S2:清洗完毕后,开启进样装置,将待测气体全部通入氧化装置中时,关闭进样装置;S3:开启循环装置,待测量装置显示的CO2的浓度达到稳定状态时,记下此时测得的温度T1、压强P1和CO2的浓度C1;S4:开启紫外灯,待测量装置显示的CO2的浓度上升至最大时,记下此时测得的温度T2、压强P2和CO2的浓度C2;S5:计算待测气体中VOC物质的总有机碳的摩尔浓度。本发明的有益效果在于,通过分别测试氧化前后气体的温度、压强和CO2浓度,经过简单计算便可获得VOC物质的总有机碳的摩尔浓度,该装置不仅结构简单、运行成本低,而且测量精度高。

Description

一种基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法
技术领域
本发明涉及一种气体中VOC物质检测方法,尤其涉及一种基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法。
背景技术
VOC物质,即挥发性有机化合物,若超标释放,会对大气环境造成很大的污染,危害人们的身体健康。
专利文献CN 2570774Y,公开了一种闭路循环式总有机碳分析装置,该装置由样品自动定量进样装置、除CO2装置、氧化装置、反应剂进样装置、气体除水装置、气泵、红外气体分析器、仪器测控单元组成,用于检测水体中总有机碳的含量,在检测过程中,需要进行除CO2和气体中除水的步骤,较繁琐,而且,此装置只适用于检测水质中VOC的浓度,并不能用于检测气体中VOC的浓度。
而现有的检测VOC气体浓度技术主要是利用质谱、气相色谱、光离子化检测法和氢火焰离子(FID)检测法。质谱、气相色谱检测技术虽然检测比较准确,但是仪器设备价格比较高,操作较复杂,耗时,测量成本较高;氢火焰离子检测器采用氢火焰将样品气体进行电离,因此需要配备氢气瓶,并需要频繁更换,仪器需要在防爆环境使用,对安全性要求很高,使用成本较高;光离子化检测器采用紫外灯来离子化样品气体,分子被电离为带正负电的离子,它们被电荷传感器感受到形成电流,仪器成本较低,但是在此过程中由于激发分子的淬灭、正离子与电子的复合和外来物质俘获电子使检测池电子浓度降低,而且不同的紫外灯对检测VOC物质具有较高选择性,使得光离子化检测方法检测数值精度不高,鉴于此,急需开发一种操作简单、测量精度高的循环式气体中VOC物质检测方法。
鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述问题,本发明采用的技术方案在于,提供一种基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,包括以下步骤:S1:在进样装置、氧化装置中的紫外灯和循环装置处于关闭的状态下,开启干空气清洗装置和排气装置,当测量装置显示的CO2的浓度为0时,关闭所述干空气清洗装置和排气装置;S2:在所述步骤S1后,开启所述进样装置,将待测气体全部通入所述氧化装置中时,关闭所述进样装置;S3:在所述步骤S2后,开启所述循环装置,待所述测量装置显示的CO2的浓度达到稳定状态时,记下此时所述测量装置测得的温度T1、压强P1和CO2的浓度C1;S4:在所述步骤S3后,开启所述紫外灯,待所述测量装置显示的CO2的浓度上升至最大并达到稳定时,记下此时所述测量装置测得的温度T2、压强P2和CO2的浓度C2;S5:计算所述待测气体中VOC物质的总有机碳的摩尔浓度C为:
式中,VR表示进样完毕后,所述氧化装置中混合气体的体积,V0表示所述待测气体转为标态下的体积。
进一步,若所述VOC物质为纯物质时,则此VOC物质的总有机碳的质量浓度CM为:
式中,C表示所述VOC物质的总有机碳的摩尔浓度,Mr表示所述VOC物质的摩尔质量,k表示所述VOC物质含有的碳原子个数。
进一步,若所述VOC物质为混合物时,则此VOC物质的总有机碳的质量浓度CM为:
式中,C表示所述VOC物质的总有机碳的摩尔浓度,m表示所述VOC物质中含有的组分个数,ni表示第i组分的物质的量,ki表示第i组分中碳原子的个数,Mi表示第i组分的摩尔质量。
进一步,所述干空气清洗装置,包括依次相连的装载有干空气的气瓶、减压阀和第一电动阀,所述第一电动阀与所述氧化装置的进气口相连。
进一步,所述进样装置包括依次相连的装载有所述待测气体的气袋、真空表、取样泵和第二电动阀,所述第二电动阀与所述氧化装置的进气口相连。
进一步,在所述步骤S2中,当所述真空表的读数≥所述取样泵抽真空最大压力的1/3时,表明进样完毕。
进一步,所述第一电动阀、真空表、取样泵、第二电动阀、所述紫外灯的开关、测量装置、循环装置和排气装置分别和测控装置相连。
进一步,所述紫外灯在所述氧化装置内竖直放置。
进一步,所述氧化装置内设有一温度计。
进一步,在所述氧化装置的内壁上涂覆有催化剂层,所述催化剂层为二氧化钛层、纳米氧化锌层和三氧化钨层中的一种或两种以上的复合层。
与现有技术比较本发明的有益效果在于:
1.所述的循环式气体中VOC物质检测装置,通过分别测试所述氧化装置氧化前后气体的温度、压强和二氧化碳浓度,经过简单计算便可获得VOC物质中总有机碳的摩尔浓度,该装置不仅结构简单、运行成本低,而且测量精度高;
2.所述紫外灯竖直放置,既能够保证所述氧化装置内的温度均一,又能够保证所述氧化装置内的紫外照射强度一致,利于所述氧化装置内的气体能够更快的被氧化;
3.在所述氧化装置内设有第二温度计,所述第二温度计能够用于间接监测所述氧化装置中的反应情况和所述紫外灯的状态;
4.所述测控装置的设置,既实现了自动化控制各部件的开启和关闭,又实现了智能化的数据监测和处理过程,节约了时间,增加了该装置的适用性;
5.在所述氧化装置的内壁上涂覆有催化剂层,所述催化剂层能够加快VOC物质的氧化。
附图说明
图1为本发明一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置的功能结构框图;
图2为本发明实施例一中一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置的结构示意图;
图3为本发明实施四中一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置的结构示意图;
图4为本发明实施例五中一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置的结构示意图;
图5为本发明测控装置的结构示意图;
图6为本发明氧化装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
请参阅图1,其为本发明一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置的功能结构框图。
一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置,包括氧化装置1;干空气清洗装置2,用于对所述氧化装置1进行清洗;进样装置3,用于在所述氧化装置1清洗完毕时,将待测气体通入所述氧化装置1中;测量装置4,与所述氧化装置1相连,用于检测所述氧化装置1出口处气体的温度、压强和CO2浓度;循环装置5,用于使所述氧化装置1和所述测量装置4构成一回路;排气装置6,其与所述测量装置1相连,用于释放所述氧化装置1中的气体。其中,所述的排气装置6优选阀门,所述阀门优选为电动阀;所述的氧化装置1内设有一紫外灯12,在所述紫外灯12开启的状态下,所述氧化装置1内的气体中的VOC物质能够被氧化为CO2
本发明中,VOC物质在所述氧化装置1中的氧化机理为:所述气体连续进入装有高强紫外灯的氧化装置1,在所述紫外灯12的照射下,VOC物质被直接光解为CO2,除此之外,所述气体中含有氧气和水分子,在紫外灯的照射下,氧气被氧化为O3,产生的O3也能将VOC物质转化为CO2;紫外灯中富含185nm的光子能将水分子的O-H键直接打断而生成具有强氧化性的·OH,同时,O3也能与水分子作用产生更多的·OH,·OH的氧化电位为2.8eV,氧化能力仅次于氟,产生的·OH易将VOC物质氧化为CO2
本发明所述的循环式气体中VOC物质检测装置,通过分别测试所述氧化装置氧化前后气体的温度、压强和二氧化碳浓度,经过简单计算便可获得VOC物质中总有机碳的摩尔浓度,该装置不仅结构简单、运行成本低,而且测量精度高。
请参阅图2,其为本实施例中一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置的结构示意图。
所述干空气清洗装置2,包括装载有干空气的气瓶21、减压阀22、第一电动阀23,所述气瓶21、减压阀22和第一电动阀23依次连接,所述第一电动阀23与所述氧化装置1的进气口11相连,在进样之前,需对所述氧化装置1进行清洗,清洗时,开启所述减压阀22、第一电动阀23和所述排气装置6,所述干空气分别经所述氧化装置1、测量装置4、排气装置6直接向大气进行排空,当所述测量装置4测得的CO2的浓度为0时,表明清洗完毕,然后关闭所述减压阀22、第一电动阀23和所述排气装置6,其中,所述干空气清洗装置2的设置,排除了所述氧化装置1内残存气体对下次样品检测造成的影响,使测试数据更加准确。
所述进样装置3,包括一装载有待测气体的气袋31、真空表32、取样泵33、第二电动阀34,所述气袋31、真空表32、取样泵33和第二电动阀34依次连接,所述第二电动阀34与所述氧化装置1的进气口11相连。当所述干空气清洗装置2清洗完毕时,所述进样装置3向所述氧化装置1内进样,进样时,开启所述取样泵33和所述第二电动阀34,待所述真空表32的读数达到一定真空度时,表明进样完毕,其中,所述真空表32达到的一定真空度需根据所述取样泵33的参数来确定,当所述真空表32的读数≥所述取样泵33抽真空最大压力的1/3时,表明进样完毕,此时,关闭所述取样泵33和所述第二电动阀34。
所述测量装置4包括压力表41、第一温度计42和NDIR-CO2传感器43,所述压力表41、第一温度计42和NDIR-CO2传感器43依次连接,所述压力表41与所述氧化装置1的第一出气口13相连,其中,所述压力表1、第一温度计42和NDIR-CO2传感器43分别用于测试所述氧化装置1出口处气体的压强、温度和气体中CO2的浓度。
所述循环装置5,一端与所述氧化装置1的第二出气口14相连,另一端与所述NDIR-CO2传感器43相连;所述循环装置5,能够使所述氧化装置1和所述测量装置4构成一回路且在循环运动的过程中,使所述氧化装置1内的干空气和所述待测气体组成的混合气体混合均匀,其中,所述循环装置5优选循环泵。
检测时,开启所述循环装置5,所述氧化装置1内的混合气体分别经所述循环装置5、NDIR-CO2传感器43、第一温度计42、压力表41和氧化装置1构成的回路运动,当所述NDIR-CO2传感器43的度数稳定时,记下此时所述混合气体中C02浓度C1、温度T1和压强P1;然后开启所述紫外灯12,所述循环装置5一直处于工作状态,在所述紫外灯12的照射下,所述混合气体中的VOC物质转化为CO2,当所述NDIR-CO2传感器43的度数上升至最大且达到稳定时,记下此时所述混合气体中CO2的浓度C2、温度T2和压强P2,检测完毕后,关闭所述循环装置5,开启所述减压阀22、第一电动阀23和所述排气装置6,再次利用干空气清洗所述氧化装置1,待所NDIR-CO2传感器43的度数为0时,关闭所述减压阀22、第一电动阀23和所述排气装置6,等待下一次测试。
计算所述待测气体中VOC物质的摩尔浓度C时,需将所述气袋31中的待测气体的体积VA转为标态下的体积V0,设所述气袋31中所述待测气体的压强为PA,温度为TA,标态下所述待测气体的温度为T0,压强为P0,则
设在进样完毕后,存放于所述氧化装置1中的所述混合气体的体积为VR,根据理想气体方程,在未进行紫外光解时,所述混合气体中CO2的物质的量,即所述待测气体中CO2的物质的量紫外光解完成后,所述混合气体中CO2的物质的量,即所述待测气体中CO2的物质的量则所述待测气体中VOC物质转化的CO2的物质的量所述待测气体中VOC物质转化的CO2的摩尔浓度
实施例二
如上所述的一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置,本实施例与其不同之处在于,所述压力表41和所述第一温度计42的位置可以互换。
实施例三
如上所述的一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置,本实施例与其不同之处在于,所述紫外灯12在所述氧化装置1内竖直放置,这样,既能够保证所述氧化装置1内的温度均一,又能够保证所述氧化装置1内的紫外照射强度一致,利于所述气体能够更快的被氧化。
实施例四
如上所述的一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置,本实施例与其不同指出在于,如图3所示,在所述氧化装置1内设有一温度计,其为第二温度计15,所述第二温度计15用于间接监测所述氧化装置1中的反应情况和所述紫外灯12的状态。若所述第二温度计15显示的温度数值过高,从安全方面考虑,需暂停检测,待所述氧化装置1内的温度处于该装置正常承受的范围内时,方可进行检测;若所述第二温度计15在长时间检测的过程中,其所显示的温度一直都处于较低的状态,则说明所述紫外灯12出现老化现象或所述紫外灯12处于不工作的状态。
实施例五
如上所述的一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置,本实施例与其不同之处在于,结合图4和图5所示,图5为本发明测控装置的结构示意图,所述的循环式气体中VOC检测装置还包括一测控装置7,所述测控装置7包括主控电路、显示模块和数据处理模块,所述显示模块和所述数据处理模块分别和所述主控电路相连,所述第一电动阀23、真空表32、取样泵33、第二电动阀34、、所述紫外灯12的开关、压力表41、第一温度计42、NDIR-CO2传感器43、循环装置5和排放装置6分别和所述测控装置7中的主控电路相连,所述主控电路根据所述真空表32和所述NDIR-CO2传感器43读取的数值,控制其它各个部件的开启或关闭。
具体过程为:
(1)在测试之前,VOC物质检测装置中所有的阀门以及紫外灯都处于关闭状态,手动开启所述减压阀22,所述主控电路控制所述第一电动阀23、排气装置6开启,利用干空气对所述氧化装置1进行清洗,当所述NDIR-CO2传感器43的读数为0时,所述主控电路控制所述减压阀22、第一电动阀23、排气装置6关闭;
(2)所述减压阀22、第一电动阀23、排气装置6关闭后,所述主控电路控制所述取样泵33和所述第二电动阀34开启,当所述真空表32的读数≥所述取样泵33抽真空最大压力的1/3时,表明进样完毕,所述主控电路控制所述取样泵33和所述第二电动阀34关闭;
(3)所述取样泵33和所述第二电动阀34关闭后,所述主控电路控制所述循环装置5开启,所述氧化装置1内的混合气体在循环回路中流动,且所述压力表41、第一温度计42和NDIR-CO2传感器43将实时检测的数值传输给所述主控电路并经所述显示模块进行显示,待所述NDIR-CO2传感器43的读数达到稳定时,所述主控电路控制所述紫外灯12开启;
(4)当所述紫外灯12开启后,所述氧化装置1内的混合气体继续在循环回路中运动,所述压力表41、第一温度计42和NDIR-CO2传感器43将实时检测的数值传输给所述主控电路并经所述显示模块进行显示,待所述NDIR-CO2传感器43的读数上升至最大且达到稳定时,所述主控电路控制所述循环装置5关闭。
在检测完成后,所述数据处理模块按处理后,再经所述主控电路传输给所述显示模块进行显示,由于本发明中数据处理较简单,为节约成本,本实施例中,所述测控装置7优选PLC控制器。
所述测控装置7的设置,既实现了自动化控制各部件的开启和关闭,又实现了智能化的数据处理过程,节约了时间,增加了该装置的适用性。
实施例六
如上所述的一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置,本实施例与其不同之处在于,如图6所示,在所述氧化装置1的内壁上涂覆有能够被紫外光活化的催化剂层8,所述催化剂层8能够加快VOC物质的氧化,其中,所述的催化剂层为二氧化钛层、纳米氧化锌层和三氧化钨层中的一种或两种以上的复合层。
实施例七
如上所述的一种基于紫外灯的循环式气体中VOC物质检测装置的检测方法,包括以下步骤:
S1:在进样装置、氧化装置中的紫外灯和循环装置处于关闭的状态下,开启干空气清洗装置和排气装置,当测量装置显示的CO2的浓度为0时,关闭所述干空气清洗装置和排气装置;
S2:在所述步骤S1后,开启所述进样装置,将待测气体全部通入所述氧化装置中时,关闭所述进样装置;
S3:在所述步骤S2后,开启所述循环装置,待所述测量装置显示的CO2的浓度达到稳定状态时,记下此时所述测量装置测得的温度T1、压强P1和CO2的浓度C1
S4:在所述步骤S3后,开启所述紫外灯,待所述测量装置显示的CO2的浓度上升至最大并达到稳定时,记下此时所述测量装置测得的温度T2、压强P2和CO2的浓度C2
S5:在所述步骤S4后,关闭所述紫外灯和所述循环装置,开启所述干空气清洗装置和所述排气装置,当所述测量装置显示的CO2的浓度为0时,关闭所述干空气清洗装置和排气装置。
本发明的循环式气体中VOC物质检测方法,通过测试所述气体在氧化前后,所述气体相对应的温度、压强和二氧化碳浓度,再经过简单计算便可获得VOC物质中总有机碳的摩尔浓度,该装置不仅结构简单、运行成本低,而且测量精度高。
实施例八
如上所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,本实施例与其不同之处在于,若所述VOC物质为纯物质时,则此VOC物质的总有机碳的质量浓度CM为:
式中,C表示所述VOC物质的总有机碳的摩尔浓度,Mr表示所述VOC物质的摩尔质量,k表示所述VOC物质含有的碳原子个数。
如VOC物质为甲苯时,根据VOC在线检测装置测得的甲苯的摩尔浓度为C,通过上述公式可得到甲苯的质量浓度CM=C×92/7=13C。
实施例九
如上所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,本实施例与其不同之处在于,若所述VOC物质为混合物时,则此VOC物质的总有机碳的质量浓度CM为:
式中,C表示所述VOC物质的总有机碳的摩尔浓度,m表示所述VOC物质中含有的组分个数,ni表示第i组分的物质的量,ki表示第i组分中碳原子的个数,Mi表示第i组分的摩尔质量。
如VOC物质中含有的组分个数为3种,第1组分为苯(C6H6),对应的物质的量n1、摩尔质量M1、含有的C原子的个数k1分别为1mol、78.11g/mol、6;第2组分为丙酮(C3H6O),对应的物质的量n2、摩尔质量M2、含有的C原子的个数k2分别为2mol、58.08g/mol、3;第3组分为正己烷(C6H14),对应的物质的量n3、摩尔质量M3、含有的C原子的个数k3分别为1mol、86.17g/mol、6,根据VOC在线检测装置测得的VOC物质的总有机碳的摩尔浓度为C,计算VOC物质的总有机碳的质量浓度CM为:
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在进样装置、循环装置和氧化装置中的紫外灯处于关闭的状态下,开启干空气清洗装置和排气装置,当测量装置显示的CO2的浓度为0时,关闭所述干空气清洗装置和排气装置;
S2:在所述步骤S1后,开启所述进样装置,将待测气体全部通入所述氧化装置中时,关闭所述进样装置;
S3:在所述步骤S2后,开启所述循环装置,待所述测量装置显示的CO2的浓度达到稳定状态时,记下此时所述测量装置测得的温度T1、压强P1和CO2的浓度C1
S4:在所述步骤S3后,开启所述紫外灯,待所述测量装置显示的CO2的浓度上升至最大并达到稳定时,记下此时所述测量装置测得的温度T2、压强P2和CO2的浓度C2
S5:计算所述待测气体中VOC物质的总有机碳的摩尔浓度C为:
<mrow> <mi>C</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>V</mi> <mi>R</mi> </msub> <msub> <mi>V</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>RT</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>RT</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中,VR表示进样完毕后,所述氧化装置中混合气体的体积,V0表示所述待测气体转为标态下的体积。
2.根据权利要求1所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,若所述VOC物质为纯物质时,则此VOC物质的总有机碳的质量浓度CM为:
<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>M</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>CM</mi> <mi>r</mi> </msub> </mrow> <mi>k</mi> </mfrac> </mrow>
式中,C表示所述VOC物质的总有机碳的摩尔浓度,Mr表示所述VOC物质的摩尔质量,k表示所述VOC物质含有的碳原子个数。
3.根据权利要求1所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,若所述VOC物质为混合物时,则此VOC物质的总有机碳的质量浓度CM为:
<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>M</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>C</mi> <mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> <msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中,C表示所述VOC物质的总有机碳的摩尔浓度,m表示所述VOC物质中含有的组分个数,ni表示第i组分的物质的量,ki表示第i组分中碳原子的个数,Mi表示第i组分的摩尔质量。
4.根据权利要求1所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,所述干空气清洗装置,包括依次相连的装载有干空气的气瓶、减压阀和第一电动阀,所述第一电动阀与所述氧化装置的进气口相连。
5.根据权利要求4所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,所述进样装置包括依次相连的装载有所述待测气体的气袋、真空表、取样泵和第二电动阀,所述第二电动阀与所述氧化装置的进气口相连。
6.根据权利要求5所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,在所述步骤S2中,当所述真空表的读数≥所述取样泵抽真空最大压力的1/3时,表明进样完毕。
7.根据权利要求5所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,所述第一电动阀、真空表、取样泵、第二电动阀、所述紫外灯的开关、测量装置、循环装置和排气装置分别和测控装置相连。
8.根据权利要求1所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,所述紫外灯在所述氧化装置内竖直放置。
9.根据权利要求1所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,所述氧化装置内设有一温度计。
10.根据权利要求1-9任一所述的基于UV光解的循环式气体中VOC物质检测方法,其特征在于,在所述氧化装置的内壁上涂覆有催化剂层,所述催化剂层为二氧化钛层、纳米氧化锌层和三氧化钨层中的一种或两种以上的复合层。
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CN2706764Y (zh) * 2004-05-29 2005-06-29 徐滋秋 便携式总有机碳测定仪
CN101149365A (zh) * 2007-10-12 2008-03-26 南京大学 一种光催化材料的光催化活性表征方法和装置
CN101887042B (zh) * 2009-07-21 2012-11-07 上海工程技术大学 纺织材料总有机挥发物在线检测的多功能环境模拟测试舱
CN105158325A (zh) * 2015-07-30 2015-12-16 安徽中杰信息科技有限公司 光离子化检测器
CN105388208A (zh) * 2015-12-14 2016-03-09 河南省建筑科学研究院有限公司 一种基于pid的空气中voc监测仪及其实现远程监测的方法
CN205317753U (zh) * 2015-12-31 2016-06-15 广东长天思源环保科技股份有限公司 一种voc在线监测系统
CN105572218A (zh) * 2016-03-03 2016-05-11 苏州意维思自动化科技有限公司 Voc空气检测设备及设置有该设备的网络系统

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