CN116858718A - 一种可精准测量的便携式活性炭ctc值检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置及其检测方法，本发明的装置包括空气干燥组件、流量计、内部盛有四氯化碳的有机物蒸气鼓泡瓶、填充有活性炭的吸收管、电子天平和计算机；空气干燥组件用于将空气干燥并输送至流量计、有机物蒸气鼓泡瓶和吸收管，有机物蒸气鼓泡瓶底部设置有第一半导体制冷片，第一半导体制冷片用于对有机物蒸气鼓泡瓶进行冷却使其保持低温，电子天平用于实时记录吸收管质量变化并将质量变化的数据传输给计算机。本申请提供的装置能够高效快速测定活性炭的四氯化碳吸附率，测试结果精度高，与国标测试值相比误差在5%之内，因而可以快速反应活性炭的吸附能力，具有较强的工业实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置及其检测方法，可快速精确检测活性炭四氯化碳吸附率。
背景技术
活性炭被广泛用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。尤其是在水、气、土壤的治理设备尾气处理单元，通常会有活性炭吸附处理工艺，这样活性炭的定期更换对于废气的处理效果就至关重要，而何时更换活性炭取决于活性炭是否吸附饱和失效。但在实际生产过程常存在活性炭未能及时更换的情况，导致治理设施形同虚设，设施中活性炭吸附已饱和部分甚至还会重新向外部释放已吸附的污染物。目前煤质颗粒活性炭吸附率的测定主要参照《煤质颗粒活性炭试验方法》(GB/T7702.7-2008、GB/T7702.13-1997)，该测定方法对试验条件要求较高，检测装置及步骤较复杂，市场上对应的第三方检测机构较少，样品送检至出具检测结果周期较长，无法持续、有效、快速的反应正在使用的颗粒活性炭的吸附情况，尤其针对工期要求紧、二次污染防治要求高的生态治理修复工程，较快速准确的活性炭的吸附率有助于废气吸附工程项目的环境管理。因此，如何提供一种测定速度快，结果偏差较小，经济可行的对活性炭吸附率进行测定的装置，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置及其检测方法，解决了颗粒活性炭吸附率的测定方法复杂、周期过长的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，包括空气干燥组件、流量计、有机物蒸气鼓泡瓶、吸收管、电子天平和计算机；有机物蒸气鼓泡瓶内部盛有四氯化碳，吸收管内填充有活性炭，所述空气干燥组件用于将空气干燥并输送至流量计，通过流量计控制气体流速后通过管道鼓入至有机物蒸气鼓泡瓶内的四氯化碳液体中，自有机物蒸气鼓泡瓶流出的气体携带四氯化碳蒸汽通入吸收管内的活性炭下部内进行吸收，吸收管排出的气体进行尾气处理；所述电子天平用于实时记录吸收管质量变化并将质量变化的数据计算机；所述有机物蒸气鼓泡瓶和吸收管上均设置有对其外壁进行控温的精准控温系统，以便对有机物蒸气鼓泡瓶和吸收管分别所处的环境温度进行精准调控。
进一步地，所述有机蒸汽鼓泡瓶和吸收管均为不锈钢材料。
进一步地，所述精准控温系统包括半导体制冷片、铝夹套以及PLC控制器，铝夹套底部靠近侧部边缘处设置有一左一右两个竖向的圆柱形孔道，该孔道中配合插入有加热管，加热管的底部分别通过导线连接加热电源；铝夹套底部连接半导体制冷片以便对其降温；
有机物蒸气鼓泡瓶和吸收管的外侧分别套有所述铝夹套并且它们的交接处连接有用于监测瓶身或吸收管外壁温度的温度传感器，温度传感器将监测的温度传输给相应的PLC控制器，相应加热管连接的加热电源以及半导体制冷片也分别与PLC控制器信号连接，通过PLC控制器自动控制有机物蒸气鼓泡瓶瓶身或吸收管外壁的温度，当温度高于设定温度，即半导体制冷片开始工作制冷、加热管停止工作，当温度低于设定温度，半导体制冷片停止制冷，加热管开始工作升温，使有机物蒸气鼓泡瓶瓶身或吸收管外壁的温度维持在设定温度。
更进一步地，所述吸收管的截面为T形，包括上部的气体缓冲管和下部的填充管，其中一个铝夹套上设有与填充管外形相配的管槽，填充管配合嵌入在所述管槽中；填充管内填充有所述活性炭。
进一步地，所述吸收管装填活性炭的部位的管径是1～3cm，优选为2cm，活性炭的粒径是0.5～40目，活性炭填充质量是1～3g。
进一步地，有机蒸汽鼓泡瓶内安装气体分布器，流量计出口的管道通入至有机蒸汽鼓泡瓶内的四氯化碳液体底部并与所述气体分布器连接，使鼓出的气泡大小均匀，减少气流波动导致气泡大小变化带来的误差；有机蒸汽鼓泡瓶上还设有用于监测其内部液位的液位计。
进一步地，有机蒸汽鼓泡瓶的顶部设置出气管，出气管的入口设置有吸水棉，防止鼓出的气泡携带出四氯化碳微液滴流出进入后续的活性炭中，出气管的出口通过管道与吸收管下部连接，将携带有四氯化碳蒸汽的气体通入至活性炭底部内。
进一步地，所述空气干燥组件包括依次由管道连接的空气泵、硅胶干燥管、无水氯化钙干燥管和缓冲瓶，缓冲瓶再通过管道与所述流量计连接。
优选地，所述空气泵、无水氯化钙干燥管、变色硅胶干燥管、缓冲瓶、有机蒸汽鼓泡瓶、吸收管、尾气吸收瓶依次通过聚四氟乙烯管相连。
本发明还提供一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置的检测方法，通过空气干燥组件将气体干燥除水，并驱动干燥后的气体进入有机物蒸气鼓泡瓶鼓泡，携带四氯化碳蒸汽进入吸收管进行吸附，吸收管放于电子天平上，实时监控吸收管质量变化；通过在计算机内编入活性炭吸附率计算公式，在计算机上实时观察活性炭吸附率，当10-20秒内活性炭吸附率不在发生变化，即可视为吸附饱和；通过尾气吸收瓶处理未被吸附完全的四氯化碳气体，以防测试人员吸入四氯化碳中毒。
进一步地，在计算机中输入吸收管空管质量m1，取一定量满足干燥要求的活性炭测试试样装填至所述吸收管内，并称量所述吸收管与未通气的所述活性炭测试试样的总质量m2，通过电子天平与计算机相连接的数据线将吸收管与未通气的所述活性炭测试试样的总质量传输到计算机内。将所述吸收管与有机物蒸气鼓泡瓶连接，通过空气干燥组件将气体干燥除水，并驱动干燥后的气体进入有机物蒸气鼓泡瓶鼓泡，携带四氯化碳蒸汽进入吸收管进行吸附，直至所述电子天平数显10-20秒钟内不在变化即可判定吸附饱和，吸附饱和后电子天平将吸附饱和质量m3传输到计算机内，根据计算机编入的计算四氯化碳吸附率的公式计算出活性炭四氯化碳吸附率。根据如下公式计算获得所述活性炭对四氯化碳的吸附质量分数：
通过本发明，可以实现一种简易活性炭四氯化碳吸附值检测装置及检测方法，该装置可以包括活性炭检测机构，所述活性炭检测机构包括依次相连的空气干燥组件、有机物蒸气鼓泡瓶以及吸收管；所述有机物蒸气鼓泡瓶内设置有四氯化碳，所述吸收管具有圆柱结构其内部放置有活性炭测试样品，并将吸收管置于电子天平上称重，通过电子天平数显的变化来判断活性炭是否吸附饱和。所述空气干燥组件用于将空气干燥，并驱动干燥后的空气依次流经所述有机物蒸气鼓泡瓶以及吸收管，以便空气在流经所述机物蒸气鼓泡瓶后携带四氯化碳进入所述吸收管内，有机蒸汽鼓泡瓶底部连接半导体制冷片，控制鼓泡瓶在零摄氏度下鼓泡。通过选取不同质量的颗粒炭和蜂窝炭分别采用本发明装置和国标法进行测试，可以发现本申请提供的装置能够高效快速测定活性炭的四氯化碳吸附率，测试结果相比国标数值偏差小，因而可以快速反应活性炭的吸附能力，具有较强的工业实际应用价值。
相较于现有技术，本发明取得的有益效果是：
(1)精确控温。有机蒸汽鼓泡瓶为不锈钢制品，其外侧的铝夹套底部开有两个圆柱形孔道，孔道中放入加热管，底部连接半导体制冷片降温，瓶身外部连接温度传感器，通过温度传感器将有机蒸汽鼓泡瓶的瓶身温度传输到PLC控制器，通过PLC控制器自动控制温度，当温度高于0℃，即半导体制冷片开始工作制冷，当温度低于0℃，半导体制冷片停止制冷，加热管开始工作升温，使有机蒸汽鼓泡瓶温度维持在0℃。吸收管为不锈钢制品，嵌入铝夹套中，铝夹套底部开有两个圆柱形孔道，孔道中放入加热管，底部连接半导体制冷片，通过温度传感器将吸收管的表面温度传输到PLC控制器，通过PLC控制器自动控制温度，当吸收管温度低于25℃，加热管开始工作升温，当温度高于25℃，半导体制冷片开始工作降温，以此保证吸收管温度保持在25℃。
(2)本发明装置是为集成化成套装置，具有快速检测，重复性良好，可减少称量误差等优点。首先将吸收管放于电子天平上，省略了国标测试法中从水中取出擦干称重的过程，减少了因擦拭不够干净和打开管路造成吸附管中活性炭吸附的四氯化碳发生解析而产生的误差，使结果更加精确。并且因为省略了擦干称重的过程，缩短了测试时间，检测速度更加快捷。通过重复测试，重复结果良好。
(3)在线实时检测。将吸收管放于电子天平上实时监控吸收管重量变化。电子天平与计算机通过数据线连接，将质量变化传输到计算机，在计算机内编入活性炭吸附率计算公式，实时观察活性炭四氯化碳吸附率。
(4)尾气进行回收，不造成二次污染。通过尾气吸收瓶处理未被吸附完全的四氯化碳气体。尾气吸收瓶内装有活性炭，活性炭定期更换，将吸附完全的活性炭进行脱附，可以重复使用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种可精准控温的便携式活性炭CTC值检测装置的结构示意图；
图2为本发明提供了一种可精准控温的便携式活性炭CTC值检测装置中的有机蒸汽鼓泡瓶、吸收管之间连接结构的结构示意图；
图3是本发明实施例1唐山天合颗粒炭在不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比图；
图4是本发明实施例2悦胜蜂窝炭在不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比图；
图5是本发明实施例3南城印刷颗粒炭在不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比图；
图6是本发明实施例4唐山天合颗粒炭吸附时间为30分钟对不同质量下的活性炭所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比图；
图7是本发明实施例5悦胜蜂窝炭吸附时间为30分钟对不同质量下的活性炭所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比图；
图8是本发明实施例6南城印刷颗粒炭吸附时间为30分钟对不同质量下的活性炭所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
参见图1，为本发明提供了一种可精准控温的便携式活性炭CTC值检测装置。如图1所示该装置包括依次通过管道连接的空气泵1、变色硅胶干燥管2、无水氯化钙干燥管3、流量计4、有机蒸汽鼓泡瓶5、吸收管7。所述电子天平9用于实时记录吸收管7质量变化并将质量变化的数据计算机11。将称量好的活性炭放入吸收管中，通气鼓泡进行吸附测定。
有机蒸汽鼓泡瓶5为不锈钢材料，有机物蒸气鼓泡瓶5上设置有对其外壁进行控温的精准控温系统，该精准控温系统包括套设在有机物蒸气鼓泡瓶5外侧的一个铝夹套13、连接在铝夹套13底部的半导体制冷片6以及PLC控制器，铝夹套13底部靠近侧部边缘处设置有一左一右两个竖向的圆柱形孔道，该孔道中配合插入有加热管12，加热管12的底部分别通过导线连接加热电源。可以在铝夹套13侧壁冲设与所述圆柱形孔道相通的螺纹孔，在螺纹孔中旋紧螺丝，对加热管12进行顶紧固定。有机物蒸气鼓泡瓶5与铝夹套13的交接处连接有用于监测瓶身温度的温度传感器，温度传感器将监测的温度传输给相应的PLC控制器，相应加热管12连接的加热电源以及半导体制冷片6也分别与PLC控制器信号连接，通过PLC控制器自动控制有机物蒸气鼓泡瓶5瓶身的温度。当温度高于0℃，即半导体制冷片6开始工作制冷、加热管12停止工作，当温度低于0℃，半导体制冷片6停止制冷，加热管12开始工作升温，使有机蒸汽鼓泡瓶温度维持在0℃。
有机蒸汽鼓泡瓶5内安装气体分布器16，流量计4出口的管道通入至有机蒸汽鼓泡瓶5内的四氯化碳液体底部并与所述气体分布器16连接，使鼓出的气泡大小均匀，减少气流波动导致气泡大小变化带来的误差；有机蒸汽鼓泡瓶5上还设有用于监测其内部液位的液位计15。有机蒸汽鼓泡瓶5的顶部设置出气管，出气管的入口设置有吸水棉14，防止鼓出的气泡携带出四氯化碳微液滴流出进入后续的活性炭中影响测试结果，出气管的出口通过管道与吸收管7下部连接，将携带有四氯化碳蒸汽的气体通入至活性炭底部内。
参见图2为本发明提供了一种可精准控温的便携式活性炭CTC值检测装置中的精准控温组件的结构示意图，13为铝夹套，14为吸水棉，防止有机蒸气鼓泡瓶鼓泡时带出微液滴，影响测试结构，15为液位指示器指示有机蒸汽鼓泡瓶内液面高度，16为布液器，使鼓出的气泡大小均匀，减少气流波动导致气泡大小变化带来的误差。
对照图2，吸收管7的截面为T形，包括上部的气体缓冲管和下部的填充管8，一个铝夹套13上设有与填充管8外形相配的管槽，填充管17配合嵌入在所述管槽中；填充管8内填充有所述活性炭。
吸收管7上设置有对其外壁进行控温的精准控温系统，该精准控温系统包括套设在填充管8外侧的一个铝夹套13、连接在铝夹套13底部的半导体制冷片6以及PLC控制器，铝夹套13底部靠近侧部边缘处设置有一左一右两个竖向的圆柱形孔道，该孔道中配合插入有加热管12，加热管12的底部分别通过导线连接加热电源。可以在铝夹套13侧壁冲设与所述圆柱形孔道相通的螺纹孔，在螺纹孔中旋紧螺丝，对加热管12进行顶紧固定。填充管8与铝夹套13的交接处连接有用于监测吸收管外壁温度的温度传感器，温度传感器将监测的温度传输给相应的PLC控制器，相应加热管12连接的加热电源以及半导体制冷片6也分别与PLC控制器信号连接。通过PLC控制器自动控制温度，当温度高于25℃，即半导体制冷片6开始工作制冷、加热管12停止工作，当温度低于25℃，半导体制冷片6停止制冷，加热管12开始工作升温，使填充管8表面温度维持在设定温度。
其中，铝夹套13底部直径比半导体制冷片6的制冷区域稍大一些，以方便铝夹套13内部的加热管12底部连接的导线引出，并与外界的加热电源连接。
另外进行测试时，吸收管7及其精准控温系统与电子天平9的整体罩在一个封闭的容器中，以防外界的空气流动对电子天平9的测量结果产生影响。
首先按照国标测定法测定吸收管中活性炭质量为13克(活性炭的粒径是0.5～40目)的情况下唐山天合颗粒炭的CTC值，气体流速为1.5L/min，吸收管上下两端加入石英棉，防止小颗粒活性炭被气体吹走，经过长时间吸附直至电子天平称量的吸收管重量20秒内不再发生变化即为吸附饱和。
控制其他条件不变的情况下，采用本发明如图1-2所述的装置进行测试，吸收管装填活性炭的部位的管径是2cm，活性炭的粒径是0.5～40目。气体流速为1.5L/min，精准调控有机物蒸气鼓泡瓶5瓶身的温度是0℃，填充管8外壁的温度是25℃，减少活性炭的质量测得其在不同质量下的CTC值，并通过多次测量其国标CTC值和缩小质量CTC值，计算出其均值和标准差，结果如表1、图3所示。通过表1、图3可知，缩小活性炭的质量测得的CTC值与国标测定值相比误差在可被接受范围之内，即缩小活性炭质量测得的CTC值可以代替国标测定CTC值。
表1唐山天合颗粒炭在不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比
注：国标测试为三次，误差值为与国标的误差，±后为误差棒。
实施例2
首先根据国标测定法测定吸收管中活性炭质量为13克的情况下悦胜蜂窝炭的CTC值，然后参照本申请实施例1的测试条件，控制其他条件不变的情况下，减少活性炭的质量测得其在不同质量下的CTC值，并通过多次测量其国标CTC值和缩小质量CTC值，计算出其均值和标准差，结果如表2、图4所示。通过表2、图4可知，缩小活性炭的质量测得的CTC值与国标测定值相比误差在可被接受范围之内，即缩小活性炭质量测得的CTC值可以代替国标测定CTC值。
表2悦胜蜂窝炭在不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比
注：国标测试为三次，误差值为与国标的误差，±后为误差棒。
实施例3
首先根据国标测定法测定吸收管中活性炭质量为13克的情况下南城印刷颗粒炭的CTC值，然后参照本申请实施例1的测试条件，控制其他条件不变的情况下，减少活性炭的质量测得其在不同质量下的CTC值，并通过多次测量其国标CTC值和缩小质量CTC值，计算出其均值和标准差，结果如表3、图5所示。通过表3、图5可知，缩小活性炭的质量测得的CTC值与国标测定值相比误差在可被接受范围之内，即缩小活性炭质量测得的CTC值可以代替国标测定CTC值。
表3南城印刷颗粒炭在不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比
注：国标测试为三次，误差值为与国标的误差，±后为误差棒。
实施例4
为了能够快速测定活性炭的CTC值。我们选择减小质量的同时缩减通气吸附的时间，首先根据国标测定法测定吸收管中活性炭质量为13克的情况下唐山天合颗粒炭的CTC值，然后参照本申请实施例1的测试条件，控制其他条件不变的情况下，减少活性炭的质量的同时，将吸附时间缩短为30分钟，测得唐山天合颗粒炭在通气30分钟内，不同质量下的CTC值，并通过多次测量其国标CTC值和缩小质量，缩短吸附时间为30分钟的CTC值，计算出其均值和标准差，结果如表4、图6所示。总体来说，缩短吸附时间为30分钟，缩小活性炭的质量测得的CTC值与国标测定值相比，质量越小，所测得的CTC值越接近国标值，当质量为1克时，与国标值最为接近，当质量大于3克时，所测得的CTC值与国标值偏差会过大。即唐山天合颗粒炭在吸附时间为30分钟，质量为1克时测得CTC值可以代替国标测得的CTC值。
表4唐山天合颗粒炭在30分钟内不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比
注：国标测试为三次，误差值为与国标的误差，±后为误差棒。
实施例5
为了能够快速测定活性炭的CTC值。我们选择减小质量的同时缩减通气吸附的时间，首先根据国标测定法测定吸收管中活性炭质量为13克的情况下悦胜蜂窝炭的CTC值，然后参照本申请实施例1的测试条件，控制其他条件不变的情况下，减少活性炭的质量的同时，将吸附时间缩短为30分钟，测得悦胜蜂窝炭在通气30分钟内，不同质量下的CTC值，并通过多次测量其国标CTC值和缩小质量，缩短吸附时间为30分钟的CTC值，计算出其均值和标准差，结果如表5、图7所示。总体来说，缩短吸附时间为30分钟，缩小活性炭的质量测得的CTC值与国标测定值相比，质量越小，所测得的CTC值越接近国标值，当质量为1克时，与国标值最为接近。质量越大，所测得的CTC值与国标值相差越大，即悦胜蜂窝炭在吸附时间为30分钟，质量为1克时测得CTC值可以代替国标测得的CTC值。
表5悦胜蜂窝炭在30分钟内不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比
注：国标测试为三次，误差值为与国标的误差，±后为误差棒。
实施例6
为了能够快速测定活性炭的CTC值。我们选择减小质量的同时缩减通气吸附的时间，首先根据国标测定法测定吸收管中活性炭质量为13克的情况下南城印刷颗粒炭的CTC值，然后参照本申请实施例1的测试条件，控制其他条件不变的情况下，减少活性炭使用质量的同时，将吸附时间缩短为30分钟，测得南城印刷颗粒炭在通气30分钟内，不同质量下的CTC值，并通过多次测量其国标CTC值和缩小质量，缩短吸附时间为30分钟的CTC值，计算出其均值和标准差，结果如表6、图8所示。总体来说，缩短吸附时间为30分钟，缩小活性炭的质量测得的CTC值与国标测定值相比，质量越小，所测得的CTC值越接近国标值，当质量为1克时，与国标值最为接近。质量越大，所测得的CTC值与国标值相差越大，即南城印刷颗粒炭在吸附时间为30分钟，质量为1克时测得CTC值可以代替国标测得的CTC值。
表6南城印刷颗粒炭在30分钟内不同质量下所测得CTC值与国标法测得的CTC值对比
注：国标测试为三次，误差值为与国标的误差，±后为误差棒。
实施例7
首先按照国标测定法测定吸收管中活性炭质量为13克的情况下炭尔诺颗粒炭的CTC值，然后参照本申请实施例1的测试条件，控制其他条件不变的情况下，改变活性炭的粒度进行CTC值测定，在不同粒度的条件下平行测定两组，计算出平均CTC值。具体结果如表7所示，据表可知，不同粒度对活性炭CTC值几乎没有影响。
表7炭尔诺颗粒炭在不同粒度下的CTC值
实施例8
为验证温控的重要性，以唐山天合颗粒炭为例，首先控制有机蒸汽鼓泡瓶在0℃的情况下，然后参照本申请实施例1的测试条件，控制其他条件不变，改变吸收管表面的调控温度，在15℃、35℃的条件下，测得其CTC值，具体结果如表8所示，从表8可知，吸收管温度增加会使测得的活性炭CTC值偏低。
表8唐山天合颗粒炭在吸收管不同温度下的CTC值
实施例9
为验证温控的重要性，以唐山天合颗粒炭为例，首先控制吸收管在25℃的情况下，然后参照本申请实施例1的测试条件，控制其他条件不变，改变有机蒸汽鼓泡瓶表面的调控温度，在10℃，-10℃的条件下，测得其CTC值，具体结果如表9所示，从表9可知，有机蒸汽鼓泡瓶温度的增加会使测得的活性炭CTC值偏高。
表9唐山天合颗粒炭在有机蒸汽鼓泡瓶不同温度下的CTC值
通过以上九个实施例可知：
1)在其他条件不变的情况下，缩小活性炭质量测得的CTC值可以代替国标测定CTC值。
2)在其他条件不变的情况下，缩短吸附时间为30分钟，缩小活性炭的质量测得的CTC值与国标测定值相比，质量越小，所测得的CTC值越接近国标值，当质量为1克时，与国标值最为接近。质量越大，所测得的CTC值与国标值相差越大，即活性炭在吸附时间为30分钟，质量为1克时测得CTC值可以代替国标测得的CTC值。
3)在其他条件不变的情况下，测试出活性炭不同粒度对其CTC值测定几乎没有影响。
4)温控对于准确测得活性炭CTC值非常重要，增加有机蒸汽鼓泡瓶温度会使测得的活性炭CTC值偏高。增加吸收管温度会使测得的活性炭CTC值偏低。
以上四条结论对于快速测定CTC值非常重要。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。
Claims (10)
1.一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，其特征在于包括空气干燥组件、流量计（4）、有机物蒸气鼓泡瓶（5）、吸收管（7）、电子天平（9）和计算机（11）；有机物蒸气鼓泡瓶（5）内部盛有四氯化碳，吸收管（7）内填充有活性炭，所述空气干燥组件用于将空气干燥并输送至流量计（4），通过流量计（4）控制气体流速后通过管道鼓入至有机物蒸气鼓泡瓶（5）内的四氯化碳液体中，自有机物蒸气鼓泡瓶（5）流出的气体携带四氯化碳蒸汽通入吸收管（7）内的活性炭下部内进行吸收，吸收管（7）排出的气体进行尾气处理；所述电子天平（9）用于实时记录吸收管（7）质量变化并将质量变化的数据计算机（11）；所述有机物蒸气鼓泡瓶（5）和吸收管（7）上均设置有对其外壁进行控温的精准控温系统，以便对有机物蒸气鼓泡瓶（5）和吸收管（7）分别所处的环境温度进行精准调控。
2.如权利要求1所述的一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，其特征在于所述有机蒸汽鼓泡瓶（5）和吸收管（7）均为不锈钢、铝合金等金属材料。
3.如权利要求1所述的一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，其特征在于所述精准控温系统包括半导体制冷片（6）、铝夹套（13）以及PLC控制器，铝夹套（13）底部靠近侧部边缘处设置有一左一右两个竖向的圆柱形孔道，该孔道中配合插入有加热管（12），加热管（12）的底部分别通过导线连接加热电源；铝夹套（13）底部连接半导体制冷片（6）以便对其降温；
有机物蒸气鼓泡瓶（5）和吸收管（7）的外侧分别套有所述铝夹套（13）并且它们的交接处连接有用于监测瓶身或吸收管外壁温度的温度传感器，温度传感器将监测的温度传输给相应的PLC控制器，相应加热管（12）连接的加热电源以及半导体制冷片（6）也分别与PLC控制器信号连接，通过PLC控制器自动控制有机物蒸气鼓泡瓶（5）瓶身或吸收管（7）外壁的温度，当温度高于设定温度，即半导体制冷片（6）开始工作制冷、加热管（12）停止工作，当温度低于设定温度，半导体制冷片（6）停止制冷，加热管（12）开始工作升温，使有机物蒸气鼓泡瓶（5）瓶身或吸收管（7）外壁的温度维持在设定温度。
4.如权利要求3所述的一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，其特征在于所述吸收管（7）的截面为T形，包括上部的气体缓冲管和下部的填充管（8），其中一个铝夹套（13）上设有与填充管（8）外形相配的管槽，填充管（8）配合嵌入在所述管槽中；填充管（8）内填充有所述活性炭。
5.如权利要求1所述的一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，其特征在于所述吸收管（7）装填活性炭的部位的管径是1~3cm，优选为2cm，活性炭的粒径是0.5~40目，活性炭填充质量是1~3g。
6.如权利要求1所述的一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，其特征在于有机蒸汽鼓泡瓶（5）内安装气体分布器（16），流量计（4）出口的管道通入至有机蒸汽鼓泡瓶（5）内的四氯化碳液体底部并与所述气体分布器（16）连接，使鼓出的气泡大小均匀，减少气流波动导致气泡大小变化带来的误差；有机蒸汽鼓泡瓶（5）上还设有用于监测其内部液位的液位计（15）。
7.如权利要求1所述的一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，其特征在于有机蒸汽鼓泡瓶（5）的顶部设置出气管，出气管的入口设置有吸水棉（14），防止鼓出的气泡携带出四氯化碳微液滴流出进入后续的活性炭中，出气管的出口通过管道与吸收管（7）下部连接，将携带有四氯化碳蒸汽的气体通入至活性炭底部内。
8.如权利要求1所述的一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置，其特征在于所述空气干燥组件包括依次由管道连接的空气泵（1）、硅胶干燥管（2）、无水氯化钙干燥管（3）和缓冲瓶，缓冲瓶再通过管道与所述流量计（4）连接。
9.如权利要求1所述的一种可精准测量的便携式活性炭CTC值检测装置的检测方法，其特征在于通过空气干燥组件将气体干燥除水，并驱动干燥后的气体进入有机物蒸气鼓泡瓶鼓泡，携带四氯化碳蒸汽进入吸收管进行吸附，吸收管（7）放于电子天平（9）上，实时监控吸收管质量变化；通过在计算机（11）内编入活性炭吸附率计算公式，在计算机（11）上实时观察活性炭吸附率，当10-20秒内活性炭吸附率不在发生变化，即可视为吸附饱和；通过尾气吸收瓶处理未被吸附完全的四氯化碳气体，以防测试人员吸入四氯化碳中毒。
10.如权利要求9所述的检测方法，其特征在于在计算机中输入吸收管空管质量m1，取一定量满足干燥要求的活性炭测试试样装填至所述吸收管内，并称量所述吸收管与未通气的所述活性炭测试试样的总质量m2，通过电子天平与计算机相连接的数据线将吸收管与未通气的所述活性炭测试试样的总质量传输到计算机内。将所述吸收管与有机物蒸气鼓泡瓶连接，通过空气干燥组件将气体干燥除水，并驱动干燥后的气体进入有机物蒸气鼓泡瓶鼓泡，携带四氯化碳蒸汽进入吸收管进行吸附，直至所述电子天平数显10-20秒钟内不在变化即可判定吸附饱和，吸附饱和后电子天平将吸附饱和质量m3传输到计算机内，根据计算机编入的计算四氯化碳吸附率的公式计算出活性炭四氯化碳吸附率；根据如下公式计算获得所述活性炭对四氯化碳的吸附质量分数：
。
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