CN107748214A - 挥发性有机物的预处理及分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种挥发性有机物的预处理及分析系统，涉及废气检测的技术领域，该处理系统包括：采样装置，高温预处理装置和温度控制装置，其中，采样装置用于采集样气，并加热样气并向高温预处理装置传送样气；高温预处理装置与采样装置相连接，用于对接收到的样气进行目标处理，得到处理之后的样气，并将处理之后的样气传输至色谱分析仪中进行分析，其中，目标处理包括以下至少之一：稳流处理、稳压处理、除尘处理、加热保温处理；温度控制装置分别与采样装置和高温预处理装置相连接，用于实时控制采样装置和高温预处理装置的工作温度，本发明解决了采用现有技术对挥发性有机物进行分析时分析结果的准确性较低的技术问题。

Description

挥发性有机物的预处理及分析系统

技术领域

本发明涉及废气检测的技术领域，特别涉及一种挥发性有机物的预处理及分析系统。

背景技术

挥发性有机物(VOCs)指能参与大气光化学反应的有机化合物的总称。VOCs是大气污染中最重要的一类污染物，其许多组分具有毒性、腐蚀性和致癌性，能引发臭氧(O₃)污染、细颗粒物(PM_2.5)污染和臭气污染，严重影响空气质量和居民生活健康，成为我国近年来重点控制的大气污染物。当前国内外主流的VOCs监测使用的是GC-FID(气相色谱+氢火焰离子检测器)、GC-MS(气相色谱+质谱法联用)。

目前国内固定源废气中VOCs监测主要依据《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》、《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法(试行)》中的技术要求执行。但对于高温、高湿的烟气，使用传统的冷干法的预处理方式，由于冷凝除湿过程，烟气中部分高沸点的VOCs组分容易冷凝变成液体，部分亲水性VOCs组分亦溶解在水中，通过蠕动泵随冷凝水排出而无法进入色谱分析单元，造成VOCs组分的损失，导致分析结果的准确性降低，不能有效地反映样气中VOCs浓度的真实水平，对企业和环保部门监管造成严重的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种挥发性有机物的预处理及分析系统，以解决了采用现有技术对挥发性有机物进行分析时分析结果的准确性较低的技术问题。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种挥发性有机物的预处理系统，包括：采样装置，高温预处理装置和温度控制装置，其中，所述采样装置用于采集样气，加热所述样气，并向所述高温预处理装置传送所述样气；所述高温预处理装置与所述采样装置相连接，用于对接收到的所述样气进行目标处理，得到处理之后的所述样气，并将处理之后的所述样气传输至色谱分析仪中进行分析，其中，所述目标处理包括以下至少之一：稳流处理、稳压处理、除尘处理、加热保温处理；所述温度控制装置分别与所述采样装置和所述高温预处理装置相连接，用于实时控制所述采样装置和所述高温预处理装置的工作温度。

进一步地，所述采样装置包括：高温采样探头、采样探头保温箱、探头接线箱和高温伴热管线，所述采样探头保温箱的两端分别与所述高温采样探头和所述伴热管线相连接，所述探头接线箱与上述采样探头保温箱相连接；所述高温采样探头用于抽取污染源排放的所述样气，并向所述高温预处理装置输送所述样气；所述采样探头保温箱用于获取所述样气，并按照预设温度对所述样气进行加热处理，得到处理之后的所述样气，其中，所述采样探头保温箱内填装陶瓷硅酸纸保温材料；所述高温伴热管线用于向所述高温预处理装置传输处理之后的所述样气；所述探头接线箱用于放置连接电线。

进一步地，所述高温预处理装置包括：过滤器、高温湿度检测探头，压力变送器、高温湿度检测仪表、射流泵、第一角座阀、第二角座阀、保温棉；所述过滤器分别与所述高温伴热管线和所述高温湿度检测探头相连，用于对所述样气进行除尘处理，以去除所述样气中的颗粒物；所述高湿度检测探头分别与所述第二角座阀和所述色谱分析仪的进样管线相连接，用于测量所述样气中的湿度；所述压力变送器分别与所述第一角座阀和所述色谱分析仪的样气出口相连接，用于将色谱分析仪进口管线内气体压力转变为电信号，并对色谱分析仪进口管线内的气体流量进行控制和监控；所述第一角座阀分别与所述第二角座阀和压缩气源装置的第一电磁阀相连接，用于所述第一角座阀所设置管线的连通与闭合；所述第二角座阀分别与所述射流泵和所述压缩气源装置的第二电磁阀相连接，用于对所述样气进行分流；所述射流泵分别于所述样气的出口和所述压缩气源装置的第三电磁阀相连接，用于为所述系统提供采样动力，以及将多余的样气排除；所述保温棉填充于所述高温预处理箱体内部空间，其中，所述保温棉材质为硅酸铝纤维纸，用于保持箱体气体管路稳定在高温环境，减少热量损失。

进一步地，所述温度控制装置包括：加热块、加热电阻丝、固态继电器、温控开关和温度控制仪表，其中，所述加热块的数量为多个，所述固态继电器的数量为多个；所述加热块分别设置在所述采样探头保温箱内和所述高温预处理装置的箱体内，用于为所述采样探头保温箱和所述高温预处理装置提供热源；所述加热电阻丝设置于所述高温伴热管线内，用于为所述高温伴热管线提供热源；所述固态继电器的一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端分别与所述温控开关、所述采样探头保温箱内的加热块和所述加热电阻丝相连接，用于控制对应管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；所述温控开关与所述高温预处理装置中的加热块相连接，用于控制所述高温预处理装置的温度；所述温度控制仪表用于显示和控制所述系统中各装置的温度。

进一步地，所述加热块包括：第一加热块和第二加热块；其中，所述第一加热块设置在所述采样探头保温箱内，用于为所述采样探头保温箱提供热源；所述第二加热块设置在所述高温预处理装置内，用于为所述高温预处理装置提供热源。

进一步地，所述固态继电器包括：第一固态继电器，第二固态继电器和第三固态继电器；其中，所述第一固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述温控开关相连接，用于控制所述第一固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；所述第二固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述加热电阻丝相连接，用于控制所述第二固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；所述第三固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述采样探头保温箱内的加热块相连接，用于控制所述第三固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息。

进一步地，所述系统还包括压缩气源装置，其中，所述压缩气源装置包括空气压缩机、油雾分离器、吹扫箱、调压器和电磁阀；所述空气压缩机与所述油雾分离器相连接，用于为所述系统提供采样动力，以及对所述样气进行反吹清洗处理，得到处理之后的所述样气；所述油雾分离器分别与所述吹扫箱、所述调压器和所述电磁阀相连接，用于去除空气中的气溶胶状的油粒子和细微的固体颗粒；所述吹扫箱分别与所述油雾分离器和所述采样探头保温箱相连接，用于反吹所述高温采样探头的气体压力和流量；所述调压器分别与所述油雾分离器和所述电磁阀相连接，用于调节进入所述高温预处理装置的气源压力；所述电磁阀分别与所述调压器和所述高温预处理装置相连接，用于控制不同管线的连通与闭合。

进一步地，所述电磁阀包括：第一电磁阀，第二电磁阀和第三电磁阀；其中，所述第一电磁阀分别与所述调压器和所述高温预处理装置的射流泵相连接；所述第二电磁阀分别与所述高温预处理装置的第二角座阀和所述油雾分离器相连接；所述第三电磁阀分别与所述高温预处理装置的第一角座阀和所述油雾分离器相连接。

进一步地，所述高温伴热管线中包括：样气采样管和标气采样管，其中，所述样气采样管用于传输所述样气，所述标气采样管用于传输所述色谱分析仪标定使用的标准浓度气体。

根据本发明实施例的第二个方面，还提供了一种挥发性有机物的分析系统，包括上述所述的挥发性有机物的预处理系统，还包括色谱分析仪，其中，所述挥发性有机物的预处理系统与所述色谱分析仪相连接，所述挥发性有机物的预处理系统用于向所述色谱分析仪传输处理之后的样气。

在本发明实施例中，通过采样装置采集样气，并向高温预处理装置传送所述样气；所述高温预处理装置对接收到的所述样气进行目标处理，得到处理之后的所述样气，并将处理之后的所述样气传输至色谱分析仪中进行分析，其中，所述目标处理包括以下至少之一：稳流处理、稳压处理、除尘处理、加热保温处理；所述温度控制装置用于实时控制所述采样装置和所述高温预处理装置的工作温度。在本发明实施例中，通过全程高温的预处理工艺，采用不除湿工艺技术，从而解决了采用现有技术对挥发性有机物进行分析时分析结果的准确性较低的技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种挥发性有机物的预处理系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的第一种可选地挥发性有机物的预处理系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的第二种可选地挥发性有机物的预处理系统的示意图；

图4是根据本发明实施例所提供的挥发性有机物的预处理系统中温度控制装置结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种挥发性有机物的分析系统的示意图。

图标：

100-挥发性有机物的预处理系统；200-色谱分析仪；10-采样装置；20-高温预处理装置；30-温度控制装置；40-压缩气源装置；101-高温采样探头；102-采样探头保温箱；103-探头接线箱；104-高温伴热管线；105-加热电阻丝；201-过滤器；202-高温湿度检测探头；203-高温湿度检测仪表；204-压力变送器；205-第一角座阀；206-第二角座阀；207-射流泵；301-第一加热块；302-第三固态继电器；303-第二固态继电器；304-第二加热块；305-温控开关；306-第一固态继电器；307-温度控制仪表；401-空气压缩机；402-油雾分离器；403-调压器；404-第一电磁阀；405-第二电磁阀；406-第三电磁阀；407-吹扫箱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据本发明实施例，提供了一种挥发性有机物的预处理系统的实施例。

图1是根据本发明实施例的一种挥发性有机物的预处理系统的示意图，如图1所示，该系统包括：采样装置10，高温预处理装置20和温度控制装置30。

具体地，所述采样装置10用于采集样气，加热所述样气，并向所述高温预处理装置传送所述样气；

需要说明的是，在本发明实施例中，样气为含有挥发性有机物或半挥发性有机物的气体，其中，挥发性有机物可以为VOCs。

所述高温预处理装置20与所述采样装置相连接，用于对接收到的所述样气进行目标处理，得到处理之后的所述样气，并将处理之后的所述样气传输至色谱分析仪中进行分析，其中，所述目标处理包括以下至少之一：稳流处理、稳压处理、除尘处理、加热保温处理。

所述温度控制装置30分别与所述采样装置和所述高温预处理装置相连接，用于实时控制所述采样装置和所述高温预处理装置的工作温度。

在本发明实施例中，通过采样装置采集样气，并向高温预处理装置传送所述样气；所述高温预处理装置对接收到的所述样气进行目标处理，得到处理之后的所述样气，并将处理之后的所述样气传输至色谱分析仪中进行分析，其中，所述目标处理包括以下至少之一：稳流处理、稳压处理、除尘处理、加热保温处理；所述温度控制装置用于实时控制所述采样装置和所述高温预处理装置的工作温度。在本发明实施例中，通过全程高温的预处理工艺，采用不除湿工艺技术，从而解决了采用现有技术对挥发性有机物进行分析时分析结果的准确性较低的技术问题。

需要说明的是，在本发明下述实施例中，所描述的高温均指不低于120℃的温度。

需要说明的是，在本发明实施例中，采样装置10，高温预处理装置20和温度控制装置30均包括多种元器件。

例如，采样装置10由高温采样探头101、采样探头保温箱102、探头接线箱103、高温伴热管线104组成。

高温预处理装置20，包括过滤器201、高温湿度检测探头202、高温湿度检测仪表203、压力变送器204、第一角座阀205，第二角座阀206、射流泵207。

温度控制装置30，包括由第一加热块301，加热电阻丝105、第三固态继电器302、第二固态继电器303、第二加热块304，第一固态继电器306，温控开关305和温度控制仪表307组成，温度控制装置30用于调节、控制整个系统的温度，保证系统各个单元稳定在高温环境中。加热电阻丝105置于高温伴热管线104中，用于将样气采集并输送至高温预处理装置20；第二加热块304以及温控开关305置于高温预处理装置20的箱体中。

下面将结合图2对上述元器件的连接结构和作用进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，采样装置10包括：高温采样探头101、采样探头保温箱102、探头接线箱103和高温伴热管线104。

其中，如图2所示，所述采样探头保温箱102的两端分别与所述高温采样探头101和所述高温伴热管线104相连接，所述探头接线箱103与所述采样探头保温箱102相连接。

具体地，所述高温采样探头101用于抽取污染源排放的所述样气，并向所述高温预处理装置输送所述样气；

所述采样探头保温箱102用于获取所述样气，并按照预设温度对所述样气进行加热处理，得到处理之后的所述样气，其中，采样探头保温箱内填装陶瓷硅酸纸保温材料；

所述高温伴热管线104用于向所述高温预处理装置传输处理之后的所述样气；

所述探头接线箱103用于放置连接电线。

具体地，如图2所示，通过上述描述可知，采样装置主要由高温采样探头、采样探头保温箱、探头接线箱和高温伴热管线组成，该采样装置主要用于采集样气，样气加热并将采集到的样气输送至高温预处理装置，具体地，上述组成部分的功能描述如下：

如图2所示，高温采样探头分别与固定在固定源排放口的法兰和高温伴热管线相连接，且高温采样探头插入采样探头保温箱的内部，用于抽取污染源排放的样气，并送入样气至高温预处理装置。

如图2所示，采样探头保温箱分别与高温采样探头、探头接线箱、高温伴热管线和吹扫箱(将在下述实施方式中具体介绍吹扫箱)相连接，采样探头保温箱用于采样端气体的采集、加热，温度的控制和反吹清洗过程，箱体内填充陶瓷硅酸纸，具体过程将在下述实施方式中进行详细介绍。

可选地，如图2所示，采样探头保温箱内含有第一加热块301和温度传感器、采样与反吹管线、过滤单元，其中，第一加热块301和温度传感器能够保证本发明实施例所系统的处理系统中采集装置整体温度的一致性。

探头接线箱与采样探头保温箱相连接，用于保护和安置连接电线。

高温伴热管线分别与高温采样探头、采样探头保温箱和高温预处理装置相连接，用于将采集的样气送入至高温预处理装置中进行处理。

高温伴热管线内含有加热电阻丝105和温度传感器，用于准确控制高温伴热管线的温度，保证样气的传输环境处于稳定装置，可选地，高温伴热管线内含有两根管路，一根为样气采样管，一根为标气采样管，分别用于样气和标准气体的采样传输，其中，需要说明的是，在本发明实施例中，上文中的标气是指已知浓度的VOCs气体。

在另一个可选的实施方式中，高温预处理装置20包括：过滤器201、高温湿度检测探头202、高温湿度检测仪表203、压力变送器204、第一角座阀205、第二角座阀206和射流泵207；除此之外，还包括保温棉(在图中未示出该保温棉)。

其中，所述过滤器201分别与所述高温伴热管线和所述高温湿度检测探头相连，用于对所述样气进行除尘处理，以去除所述样气中的颗粒物；

所述高湿度检测探头202分别与所述第二角座阀和所述色谱分析仪的进样管线相连接，用于测量所述样气中的湿度；

所述压力变送器204分别与所述第一角座阀和所述色谱分析仪的样气出口相连接，用于将色谱分析仪进口管线内气体压力转变为电信号，并对色谱分析仪进口管线内的气体流量进行控制和监控；

所述第一角座阀205分别与所述第二角座阀和压缩气源装置的第一电磁阀相连接，用于控制所述第一角座阀所设置管线的连通与闭合；

所述第二角座阀206分别与所述射流泵和所述压缩气源装置的第二电磁阀相连接，用于对所述样气进行分流；

所述射流泵207分别于所述样气的出口和所述压缩气源装置的第三电磁阀相连接，用于为所述系统提供采样动力，以及将多余的样气排除；

所述保温棉填充于所述高温预处理箱体内部空间，其中，所述保温棉材质为硅酸铝纤维纸，用于保持箱体气体管路稳定在高温环境，减少热量损失。

在本发明实施例中，通过上述描述可知，高温预处理装置分别与高温伴热管线、压缩气源装置(具体介绍如下实施方式所述)和色谱分析仪相连接，用于将采集的样气进行稳流、稳压、除尘、加热保温处理，并将处理后的样气送入色谱分析仪，并将离开色谱分析仪的样气排出系统。

具体地，高温预处理装置包括过滤器201、高温湿度检测探头202、射流泵207、压力变送器204、第一角座阀205、第二角座阀206、高温湿度检测仪表203，其中，高温预处理装置中的所有部件固定在高温预处理装置的箱体中，箱体内部填充硅酸铝纤维纸保温材料(例如，保温棉)(在图中未示出该保温棉)。

如图2所示，过滤器(又可以称为高温过滤器)分别与高温伴热管线和高温湿度检测探头相连，用于对样气进行精密除尘，去除样气中的细颗粒物，以防止堵塞管路，保证样气的洁净。

如图2所示，高温湿度检测探头与第二角座阀相连接，且高温湿度检测探头通过高温进样管线与滤波器相连接，高温湿度检测探头用于测量样气的水含量。高温湿度检测探头中第二角座阀相连接的一端通过进样管线进入色谱分析仪的内部。以使色谱分析仪对样气的组成和含量进行分析。其中，色谱分析仪的样气进口和出口通过管线同高温预处理装置相连接。

如图2所示，压力变送器(又可以称为高温压力变送器)分别与第一角座阀和色谱分析仪的样气出口相连接，用于将管线内的气体压力转变为电信号，并对管线内的气体流量进行控制和监控。

如图2所示，第一角座阀分别与第二角座阀和压缩气源装置的第一电磁阀(具体将在下述实施方式中进行介绍)相连接，用于控制第一角座阀所设置管线的连通与闭合。

如图2所示，第二角座阀分别与射流泵和压缩气源装置的第二电磁阀相连接，用于对样气进行分流，以将不能进入色谱分析仪的样气排出系统，并控制第二角座阀所设置管线的连通与闭合。

如图2所示，射流泵分别与第二角座阀、排气出口和压缩气源装置的第三电磁阀相连接，用于为挥发性有机物的预处理系统提供采样动力，并将采集的气体排出系统。

在本发明实施例的另一个可选的实施方式中，如图2所示，所述温度控制装置30包括：加热块、加热电阻丝105、固态继电器、温控开关305和温度控制仪表307，其中，加热块301的数量为多个，即第一加热块301和第二加热块304，所述固态继电器的数量为多个，即，第一固态继电器306、第二固态继电器303、第三固态继电器302。

所述加热块分别设置在所述采样探头保温箱内和所述高温预处理装置的箱体内，用于为所述采样探头保温箱和所述高温预处理装置提供热源；

所述加热电阻丝设置于所述高温伴热管线内，用于为所述高温伴热管线提供热源；

所述固态继电器的一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端分别与所述温控开关、所述采样探头保温箱内的加热块和所述加热电阻丝相连接，用于控制对应管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；

所述温控开关与所述高温预处理装置中的加热块相连接，用于控制所述高温预处理装置的温度；

所述温度控制仪表用于显示和控制所述系统中各装置的温度。

如图2所示，所述加热块包括：第一加热块和第二加热块；

其中，所述第一加热块设置在所述采样探头保温箱内，用于为所述采样探头保温箱提供热源；

所述第二加热块设置在所述高温预处理装置内，用于为所述高温预处理装置提供热源。

如图2所示，所述固态继电器包括：第一固态继电器，第二固态继电器和第三固态继电器；

其中，所述第一固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述温控开关相连接，用于控制所述第一固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；

所述第二固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述加热电阻丝相连接，用于控制所述第二固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；

所述第三固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述采样探头保温箱内的加热块相连接，用于控制所述第三固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息。

具体地，在本发明实施例中，所述温度控制装置主要由第一加热块、第二加热块、加热电阻丝、第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器、温控开关和温度控制仪表组成，用于调节、控制整个系统的温度，保证系统各个装置稳定在高温环境中。

如图2所示，第一加热块安置在采样探头保温箱内，用于提供热源，保证采样探头保温箱处于高温的环境中。

如图2所示，第二加热块安置在高温预处理装置的箱体内，用于提供热源，保证高温预处理装置处于高温的环境中。

如图2所示，温控开关，分别与高温预处理装置内的第二加热块和第三固态继电器相连接，用于防止高温预处理装置的箱体温度失控，并对箱体温度进行保护。

如图2所示，第一固态继电器分别与温控开关和温度控制仪表相连接，用于控制本支路电路的接通和断开，提供报警信息，实现温度报警。

如图2所示，第三固态继电器分别与采样装置内的第一加热块和温度控制仪表相连接，用于控制本支路电路的接通和断开，提供报警信息，实现温度报警。

如图2所示，第二固态继电器分别与加热电阻丝和温度控制仪表相连接，用于控制本支路电路的接通和断开，提供报警信息，实现温度报警。

如图2所示，温度控制仪表与各支路的三个固态继电器(即，第一固态继电器，第二固态继电器和第三固态继电器)相连接，用于显示和控制系统内所有装置的温度。

如图2所示，加热电阻丝置于高温伴热管线内，用于为伴热管线提供热源，保证样气从高温采样探头到高温预处理装置的过程中不产生温度损失，保证处于稳定的高温环境中。

在另一个可选的实施方式中，如图3所示，该系统还包括压缩气源装置40。如图2所示，所述压缩气源装置40包括：空气压缩机401、油雾分离器402、吹扫箱407、调压器403和电磁阀(第一电磁阀404，第二电磁阀405和第三电磁阀406)；

其中，所述空气压缩机与所述油雾分离器相连接，用于为所述系统提供采样动力，以及对所述样气进行反吹清洗处理，得到处理之后的所述样气；

所述油雾分离器分别与所述吹扫箱、所述调压器和所述电磁阀相连接，用于去除空气中的气溶胶状的油粒子和细微的固体颗粒；

所述吹扫箱分别与所述油雾分离器和所述采样探头保温箱相连接，用于反吹所述高温采样探头的气体压力和流量；

所述调压器分别与所述油雾分离器和所述电磁阀相连接，用于调节进入所述高温预处理装置的气源压力；

所述电磁阀分别与所述调压器和所述高温预处理装置相连接，用于控制不同管线的连通与闭合。

可选地，如图2所示，所述电磁阀包括：第一电磁阀，第二电磁阀和第三电磁阀；

其中，所述第三电磁阀分别与所述调压器和所述高温预处理装置的射流泵相连接；

所述第二电磁阀分别与所述高温预处理装置的第二角座阀和所述油雾分离器相连接；

所述第一电磁阀分别与所述高温预处理装置的第一角座阀和所述油雾分离器相连接。

具体的，如图2所示，通过上述描述可知，在本发明实施例中，压缩气源装置包括：空气压缩机、油雾分离器、调压器和第一电磁阀，第二电磁阀和第三电磁阀、吹扫箱，压缩气源装置用于为整个系统提供采样动力，同时用于反吹高温采样探头，反吹系统内气路，防止探头堵塞和清除系统内残留气体，上述组成部分的功能描述如下：

如图2所示，空气压缩机与油雾分离器相连接，用于提供系统采样动力的气体和反吹气体。

如图2所示，油雾分离器分别与吹扫箱、调压器，第二电磁阀和第一电磁阀相连接，用于去除空气中的气溶胶状油粒子以及细微的固体颗粒，以保证进入系统内的是洁净的气体。

如图2所示，吹扫箱分别与油雾分离器和采样探头保温箱相连接，吹扫箱内含压力表和流量控制器，用于控制反吹高温采样探头的气体压力和流量，为压力表和流量控制器的提供稳定的环境。

如图2所示，调压器分别与油雾分离器和第三电磁阀相连接，用于调节进入高温预处理装置的气源压力。调压器兼有除湿功能，进一步去除空气中的水分，保证进入高温预处理装置中射流泵的是干燥的气体。

如图2所示，第三电磁阀分别与调压器和高温预处理装置的射流泵相连接，用于控制不同气路的连通与闭合。

可选地，在本发明实施例中，高温伴热管线中包括：样气采样管和标气采样管，其中，所述样气采样管用于传输所述样气，所述标气采样管用于传输用于色谱分析仪标定使用的标准浓度气体。

下面将结合图2对本发明实施例所提供的挥发性有机物的预处理系统的具体工作过程进行详细介绍，在本发明实施例中，该工作过程主要分为：采样状态的工作过程，进样状态的工作过程和反吹状态的工作过程。

1、采样状态

首先，将第一电磁阀404、第三电磁阀406开启，第二电磁阀405关闭，空气压缩机401工作产生压缩空气，再通过油雾分离器402，以及调压器403的调试，进入射流泵207，射流泵207的采样口产生负压进而产生吸力，为系统提供采样动力，吸引样气流入设备内部。

在此情况下，所述样气经高温采样探头101，进入高温伴热管线104，从而进入高温预处理装置20。所述样气分别经过过滤器201、高温湿度检测探头202后进入色谱分析仪的进样管线，经色谱分析仪内设备采样后由色谱分析仪样气出口排出。排出的样气通过第一角座阀205、射流泵207后排出系统。

2、进样状态

首先，将第一电磁阀404、第二电磁阀405、第三电磁阀406关闭，空气压缩机401停止工作，射流泵207停止产生吸力，气体不再进行采样。此时样气在色谱分析仪进行分析。

3、反吹状态

首先，将第一电磁阀404、第二电磁阀405、第三电磁阀406关闭，空气压缩机401工作，射流泵207停止产生吸力，气体不再进行采样。此时，压缩气源经油雾分离器402、吹扫箱407后进入采样探头保温箱102，反吹高温采样探头101，将截留在过滤器的颗粒物反吹到原排放口中，保证系统气路的畅通。

针对市场上普遍的挥发性有机物监测预处理冷干法工艺，为解决冷干法预处理系统造成的VOCs成分的损失，本发明实施例提供了一种挥发性有机物的预处理系统，该处理系统所采用的工艺为抽取式全程高温伴热的挥发性有机物预处理工艺，使样气从采样装置到进入色谱分析仪全程过程高温、恒温控制，普遍适用于所有挥发性有机物在线监测系统，特别适用于高温、高湿的气体环境，有效避免了冷干法预处理工艺造成的VOCs组分损失的问题，提供了恒定高温的分析环境和稳定的高温气流，确保了分析结果的准确性。本发明实施例中所述所有“高温”字样，均指不低于120℃的温度。

下面将结合图4对本发明实施例中的温度控制过程进行详细的介绍。

温度控制装置由第一加热块301、第二加热块304、加热电阻丝105、第一固态继电器302、第二固态继电器303、第三固态继电器306、温控开305和温度控制仪表307组成，用于调节、控制整个系统的温度，保证系统所有气路均稳定在高温回路中，保证样气在稳定的高温环境下进行采样、进样分析。

第一加热块301和第一固态继电器302相连接，用于控制采样探头保温箱102的温度，保证高温采样探头内部的温度控制在高温环境下。

加热电阻丝105和第二固态继电器303相连接，用于控制高温伴热管线的温度，保证伴热管内气路温度控制在高温环境下。

第二加热块304、温控开关305和第一固态继电器306依次连接，共同控制高温预处理装置内部的温度，保证高温预处理装置内部所有气路在高温环境下。

温控开关305分别与第二加热块304和第一固态继电器306相连接，用于防止温度失控，为高温预处理装置提供温度保护。温控开关305由温度敏感元件和继电器触点组成的。当温度超过温控开关的阈值时继电器断开，第二加热块304断电，保护高温预处理装置的箱体。温控开关305跳变温度150℃左右，第三固态继电器306为常闭触点。

温度控制仪表307分别与第一固态继电器302、第二固态继电器303、第三固态继电器306相连接，用于对整个系统包括采样装置10和高温预处理装置20的温度监控。温度控制仪表307带报警输出继电器，可以实现温度报警。

相对于现有技术，本发明实施例所提供的挥发性有机物的预处理系统具有以下优点：

本发明通过全程高温的预处理工艺，创新的采用不除湿工艺技术，解决了冷干法预处理工艺由于冷凝除湿引起的VOCs组分的损失，最大限度的保留的VOCs组分，保证了挥发性有机物分析结果的准确性。

本发明创新采用射流泵代替传统气体采样泵，结构简单，工作可靠，无气体泄漏，避免了原有采样泵对气体监测结果产生的影响。

本发明创新采用角座阀代替传统流路切换阀，不使用电路控制，结构简单，操作稳定，且降低了安装成本。

本发明采用高温箱体式结构，且整个高温预处理装置内部所有器件管路全部为耐高温器件，通过加热和温控装置，气体流经气路全部在高温环境，全过程无冷凝、低吸附，最大限度的保留VOCs组分。

本发明采用两个加热块、三个固态继电器、温控开关和温度控制仪表组成温度控制装置，具备温度报警功能，保证系统内所有装置均处于高温环境下。

本发明通过将采样装置、压缩气源装置、高温预处理装置结合，除原有冷干法的使用环境外，同时适用于高温、高湿的气体环境，对特殊气体环境具有更好的适用性，满足所有固定源挥发性有机物在线监测的环境需求。

实施例二：

本发明实施例还提供了一种挥发性有机物的分析系统。

图5是根据本发明实施例的一种挥发性有机物的分析系统的示意图，如图5所示，该挥发性有机物的分析系统主要包括：上述实施例一中所描述的挥发性有机物的预处理系统100，还包括色谱分析仪200，其中，所述挥发性有机物的预处理系统100与所述色谱分析仪200相连接，所述挥发性有机物的预处理系统100用于向所述色谱分析仪200传输处理之后的样气。

在本发明实施例中，通过全程高温的预处理工艺，采用不除湿工艺技术，从而解决了采用现有技术对挥发性有机物进行分析时分析结果的准确性较低的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种挥发性有机物的预处理系统，其特征在于，包括：采样装置，高温预处理装置和温度控制装置，其中，

所述采样装置用于采集样气，加热所述样气，并向所述高温预处理装置传送所述样气；

所述高温预处理装置与所述采样装置相连接，用于对接收到的所述样气进行目标处理，得到处理之后的所述样气，并将处理之后的所述样气传输至色谱分析仪中进行分析，其中，所述目标处理包括以下至少之一：稳流处理、稳压处理、除尘处理、加热保温处理；

所述温度控制装置分别与所述采样装置和所述高温预处理装置相连接，用于实时控制所述采样装置和所述高温预处理装置的工作温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采样装置包括：高温采样探头、采样探头保温箱、探头接线箱和高温伴热管线，所述采样探头保温箱的两端分别与所述高温采样探头和所述伴热管线相连接，所述探头接线箱与上述采样探头保温箱相连接；

所述高温采样探头用于抽取污染源排放的所述样气，并向所述高温预处理装置输送所述样气；

所述采样探头保温箱用于获取所述样气，并按照预设温度对所述样气进行加热处理，得到处理之后的所述样气，其中，所述采样探头保温箱内填装陶瓷硅酸纸保温材料；

所述高温伴热管线用于向所述高温预处理装置传输处理之后的所述样气；

所述探头接线箱用于放置连接电线。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高温预处理装置包括：过滤器、高温湿度检测探头，压力变送器、高温湿度检测仪表、射流泵、第一角座阀、第二角座阀、保温棉；

所述过滤器分别与所述高温伴热管线和所述高温湿度检测探头相连，用于对所述样气进行除尘处理，以去除所述样气中的颗粒物；

所述高温湿度检测探头分别与所述第二角座阀和所述色谱分析仪的进样管线相连接，用于测量所述样气中的湿度；

所述压力变送器分别与所述第一角座阀和所述色谱分析仪的样气出口相连接，用于将色谱分析仪进口管线内气体压力转变为电信号，并对色谱分析仪进口管线内的气体流量进行控制和监控；

所述第一角座阀分别与所述第二角座阀和压缩气源装置的第一电磁阀相连接，用于控制所述第一角座阀所设置管线的连通与闭合；

所述第二角座阀分别与所述射流泵和所述压缩气源装置的第二电磁阀相连接，用于对所述样气进行分流；

所述射流泵分别于所述样气的出口和所述压缩气源装置的第三电磁阀相连接，用于为所述系统提供采样动力，以及将多余的样气排除；

所述保温棉填充于所述高温预处理箱体内部空间，其中，所述保温棉材质为硅酸铝纤维纸，用于保持箱体气体管路稳定在高温环境，减少热量损失。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述温度控制装置包括：加热块、加热电阻丝、固态继电器、温控开关和温度控制仪表，其中，所述加热块的数量为多个，所述固态继电器的数量为多个；

所述加热块分别设置在所述采样探头保温箱内和所述高温预处理装置的箱体内，用于为所述采样探头保温箱和所述高温预处理装置提供热源；

所述加热电阻丝设置于所述高温伴热管线内，用于为所述高温伴热管线提供热源；

所述固态继电器的一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端分别与所述温控开关、所述采样探头保温箱内的加热块和所述加热电阻丝相连接，用于控制对应管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；

所述温控开关与所述高温预处理装置中的加热块相连接，用于控制所述高温预处理装置的温度；

所述温度控制仪表用于显示和控制所述系统中各装置的温度。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述加热块包括：第一加热块和第二加热块；

其中，所述第一加热块设置在所述采样探头保温箱内，用于为所述采样探头保温箱提供热源；

所述第二加热块设置在所述高温预处理装置内，用于为所述高温预处理装置提供热源。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述固态继电器包括：第一固态继电器，第二固态继电器和第三固态继电器；

其中，所述第一固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述温控开关相连接，用于控制所述第一固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；

所述第二固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述加热电阻丝相连接，用于控制所述第二固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息；

所述第三固态继电器一端与所述温度控制仪表相连接，所述固态继电器的另一端与所述采样探头保温箱内的加热块相连接，用于控制所述第三固态继电器所在管线的导通与断开，以及为用户提供报警信息。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括压缩气源装置，其中，所述压缩气源装置包括空气压缩机、油雾分离器、吹扫箱、调压器和电磁阀；

所述空气压缩机与所述油雾分离器相连接，用于为所述系统提供采样动力，以及对所述样气进行反吹清洗处理，得到处理之后的所述样气；

所述油雾分离器分别与所述吹扫箱、所述调压器和所述电磁阀相连接，用于去除空气中的气溶胶状的油粒子和细微的固体颗粒；

所述吹扫箱分别与所述油雾分离器和所述采样探头保温箱相连接，用于反吹所述高温采样探头的气体压力和流量；

所述调压器分别与所述油雾分离器和所述电磁阀相连接，用于调节进入所述高温预处理装置的气源压力；

所述电磁阀分别与所述调压器和所述高温预处理装置相连接，用于控制不同管线的连通与闭合。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电磁阀包括：第一电磁阀，第二电磁阀和第三电磁阀；

其中，所述第一电磁阀分别与所述高温预处理装置的第一角座阀和所述油雾分离器相连接；

所述第二电磁阀分别与所述高温预处理装置的第二角座阀和所述油雾分离器相连接；

所述第三电磁阀分别与所述调压器和所述高温预处理装置的射流泵相连接。

9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高温伴热管线中包括：样气采样管和标气采样管，其中，所述样气采样管用于传输所述样气，所述标气采样管用于传输所述色谱分析仪标定使用的标准浓度气体。

10.一种挥发性有机物的分析系统，其特征在于，包括上述权利要求1至9中任一项所述的挥发性有机物的预处理系统，还包括色谱分析仪，其中，所述挥发性有机物的预处理系统与所述色谱分析仪相连接，所述挥发性有机物的预处理系统用于向所述色谱分析仪传输处理之后的样气。