CN209802768U - 一种挥发性有机物多级富集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挥发性有机物多级富集装置。该装置包括干燥瓶、气泵、六通阀、载气装置、三通阀、一级富集管、四通阀、二级富集管、后级装置等；六通阀的六口分别接干燥瓶的出口、气泵、三通阀B的出口、后级装置的入口、载气装置的出口和三通阀A的入口；三通阀A的其中一个出口通过一级富集管与四通阀的其中一个入口相连，三通阀A的另一个出口与四通阀的另一个入口相连；四通阀的其中一个出口通过二级富集管与三通阀B的入口相连，四通阀的另一个出口与三通阀B的其中一个出口相连。本实用新型通过利用一级富集增加进样浓度，有效地缩短了二级吸附的富集时间，同时节省了二级吸附的吸附剂量和加热时间，提高了装置的检测下限和工作效率。

Description

一种挥发性有机物多级富集装置

技术领域

本实用新型涉及有机气体多级富集，尤其涉及一种提高VOC气体进样浓度、降低系统检测下限的装置。

背景技术

随着人们对自身健康、环境污染等问题的进一步关注和了解，挥发性有机物(volatile organic compounds，VOCs)渐渐成为大家耳熟能详的名词之一，其主要包括烷烃类、芳烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他有机化合物。在家装污染中，VOCs是室内环境的首要污染源，是诱发人体癌症的源头之一；此外，在人体代谢过程中，细胞也会因情况不同而产生不同的VOCs，绝大部分VOCs会进入肺中，随着气体交换而呼出体外。人体呼出气体中含有200多种VOCs，其浓度的变化或新生种类的产生都与疾病有关。据此，日常生活中对VOCs的检测显得益发重要，高效、便捷地富集VOCs对于后续检测也起到不可忽视的作用。

实用新型内容

本实用新型提出了一种挥发性有机物多级富集装置，用于解决现有的设备进样浓度低、设备利用率低等问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种挥发性有机物多级富集装置，该装置采用分级富集模式，包括干燥瓶、气泵、六通阀、载气装置、三通阀A、一级富集管、温控片、四通阀、二级富集管、三通阀B、后级装置和废气管道；所述六通阀的1口-6口分别接干燥瓶的出口、气泵、三通阀B的出口3口、后级装置的入口、载气装置的出口和三通阀A的入口1口；所述三通阀A的其中一个出口2口通过一级富集管与四通阀的其中一个入口2口相连，三通阀A的另一个出口3口与四通阀的另一个入口1口相连；所述四通阀的其中一个出口4口通过二级富集管与三通阀B的入口1口相连，四通阀的另一个出口3口与三通阀B的其中一个出口3口相连；所述三通阀B的另一个出口2口与废气管道相连；所述一级富集管和二级富集管上均设置有温控片。

进一步地，所述一级富集管为长10-20厘米，内径2-3毫米，壁厚0.5-1毫米的金属管，其内填加Tenax-TA吸附剂和活性炭。

进一步地，所述温控片表面贴有铂电阻Pt100用于测量温控片温度。

进一步地，所述一级富集管与二级富集管结构相同，一级富集管内填充的吸附材料剂量大于二级富集管。

进一步地，所述载气装置由氮气发生器和压力调节阀相连组成，所述压力调节阀的出口接六通阀的其中一个口5口。

本实用新型的有益效果是：该装置采用分级富集模式，通过利用一级富集增加进样浓度，有效地缩短了二级吸附的富集时间，同时节省了二级吸附的吸附剂量和加热时间，提高了设备的检测下限和工作效率。

附图说明

图1是本实用新型挥发性有机物多级富集装置结构及一级富集示意图；

图2是一级脱附及二级富集示意图；

图3是二级脱附示意图；

图中：干燥瓶1、气泵2、六通阀3、载气装置4、三通阀A5、一级富集管6、温控片7、四通阀8、二级富集管9、三通阀B10、后级装置11、压力调节阀12、氮气发生器13、废气管道14。

具体实施方式

结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种挥发性有机物多级富集装置，包括干燥瓶1、气泵2、六通阀3、载气装置4、三通阀A5、一级富集管6、温控片7、四通阀8、二级富集管9、三通阀B10、后级装置11和废气管道14；所述六通阀3的1口-6口分别接干燥瓶1的出口、气泵2、三通阀B10的出口3口、后级装置11的入口、载气装置4的出口和三通阀A5的入口1口；所述三通阀A5的其中一个出口2口通过一级富集管6与四通阀8的其中一个入口2口相连，三通阀A5的另一个出口3口与四通阀8的另一个入口1口相连；所述四通阀8的其中一个出口4口通过二级富集管9与三通阀B10的入口1口相连，四通阀8的另一个出口3口与三通阀B10的其中一个出口3口相连；所述三通阀B10的另一个出口2口与废气管道14相连；所述一级富集管6和二级富集管9上均设置有温控片7。

所述一级富集管6为长10-20厘米，内径2-3毫米，壁厚0.5-1毫米的薄壁金属管，其内填加Tenax-TA吸附剂和活性炭，在常温下吸附，脱附采用闪蒸方式，即通过直流或交流电加热薄壁金属管，使其在10毫秒内上升到200摄氏度。

所述温控片7使用半导体材料的Peltier效应，可实现制冷与加热，所述温控片7表面贴有铂电阻Pt100用于测量温控片温度。

所述一级富集管6与二级富集管9结构相同，一级富集管6内填充的吸附材料剂量要大于二级富集管9。

所述载气装置4由氮气发生器13和压力调节阀12相连组成，所述压力调节阀12的出口接六通阀3的其中一个口5口。

本实用新型挥发性有机物多级富集装置的工作过程如下：

如附图1所示为一级吸附：开启气泵2，调整六通阀3气路，使六通阀3的1口与6口相连，2口与3口相连；调整三通阀A5气路，使三通阀A5的1口与2口相连；调整三通阀B10气路，使三通阀B10的1口与2口相连；调整四通阀8气路，使四通阀8的1口与4口相连，2口与3口相连。常温下，VOCs气体从进气口依次通过六通阀和三通阀A后进入一级富集管内被吸附，经过10秒至20秒采样后，气泵停止工作；

如附图2所示为一级脱附及二级吸附：调整六通阀3气路，使六通阀3的5口与6口相连；调整四通阀8气路，使四通阀8的2口与4口相连；开启载气装置4，调节一级富集管6上的温控片7温度，加热一级富集管6，二级富集管9仍保持常温状态，载气装置4内的氮气将一级富集管6中遇热脱附的VOCs气体经由四通阀8吹入二级富集管9中被吸附；

如附图3所示为二级脱附：调整三通阀A5气路，使三通阀A5的1口与3口相连；调整三通阀B10气路，使三通阀B10的1口与3口相连；调整四通阀8气路，使四通阀8的1口与4口相连，2口与3口相连。开启载气装置4，载气装置4产生的氮气载气把二级富集管9中经过闪蒸后脱附的VOCs气体吹入后端装置11中。

上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种挥发性有机物多级富集装置，其特征在于，包括干燥瓶(1)、气泵(2)、六通阀(3)、载气装置(4)、三通阀A(5)、一级富集管(6)、温控片(7)、四通阀(8)、二级富集管(9)、三通阀B(10)、后级装置(11)和废气管道(14)；所述六通阀(3)的1口-6口分别接干燥瓶(1)的出口、气泵(2)、三通阀B(10)的出口3口、后级装置(11)的入口、载气装置(4)的出口和三通阀A(5)的入口1口；所述三通阀A(5)的其中一个出口2口通过一级富集管(6)与四通阀(8)的其中一个入口2口相连，三通阀A(5)的另一个出口3口与四通阀(8)的另一个入口1口相连；所述四通阀(8)的其中一个出口4口通过二级富集管(9)与三通阀B(10)的入口1口相连，四通阀(8)的另一个出口3口与三通阀B(10)的其中一个出口3口相连；所述三通阀B(10)的另一个出口2口与废气管道(14)相连；所述一级富集管(6)和二级富集管(9)上均设置有温控片(7)。

2.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物多级富集装置，其特征在于，所述一级富集管(6)为长10-20厘米，内径2-3毫米，壁厚0.5-1毫米的金属管，其内填加Tenax-TA吸附剂和活性炭。

3.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物多级富集装置，其特征在于，所述温控片(7)表面贴有铂电阻Pt100。

4.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物多级富集装置，其特征在于，所述一级富集管(6)与二级富集管(9)结构相同，一级富集管(6)内填充的吸附材料剂量大于二级富集管(9)。

5.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物多级富集装置，其特征在于，所述载气装置(4)由氮气发生器(13)和压力调节阀(12)相连组成，所述压力调节阀(12)的出口接六通阀(3)的其中一个口5口。