CN210243585U - 一种二噁英在线检测杂质切除装置 - Google Patents

Abstract

一种二噁英在线检测杂质切除装置，包括气相色谱入口、TLI‑TOFMS检测器、控制装置和色谱柱温箱，色谱柱温箱内部固定设置有微板流路五通阀，微板流路五通阀包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口，第一接口连接有色谱毛细阻尼管，色谱毛细阻尼管远离第一接口的一端连接有排空管路，第二接口连接有第一色谱分析毛细管，本实用新型结构简单，实现杂质祛除，改善测量精度，提高仪器整体使用寿命。采用无阀切阀体，具有较小死体积，完全适应色谱柱温箱内快速的温度变化，不会导致样品冷凝，且切换速度快。此外，通过控制装置可自由选择待分析物质进入检测区，提升仪器分离检测的功能性。

Description

一种二噁英在线检测杂质切除装置

技术领域

本实用新型属于流体切换技术领域，具体涉及一种二噁英在线检测杂质切除装置。

背景技术

目前，二噁英检测以离线分析为主，但离线分析已满足不了现代快速、实时、省时省力的分析检测需求，故二噁英在线检测技术亟待开发和发展。近年来，由激光诱发电离技术检测二噁英指示物来关联二噁英排放浓度使在线检测二噁英成为可能，例如TunableLaser Ionization(TLI)-TOFMS、REMPI-TOFMS等都能在线检测二噁英指示物。基于这些二噁英在线检测技术的系统，尽管在前端设置有一定的烟气净化装置，但由于烟气组分的复杂性，对系统检测不利的诸多杂质组分很难被完全去除，从而带来一系列问题。

例如，烟气中易冷凝物质及易残留物质将残留在电离区和检测区内的精密部件并累积，严重时将会堵塞系统内的微孔。其次，烟气中的腐蚀性气体进入电离区后，将会对高速运转的分子泵等器件造成破坏。另外，杂质组分的存在，大大增加了MCP检测器的工作负荷，影响MCP检测器的使用寿命，且烟气中含量较高的杂质组分可能会对适合于弱信号检测的MCP检测器造成局部或全部的损伤。总之，复杂的烟气不仅会影响二噁英检测系统的检测结果，而且会对其中的精密器件造成一定程度的破坏，降低整个仪器使用寿命。因此，可在系统内加入阀体形成多流路进行流体切换，将不需要的杂质成分排出仪器外。传统的机械阀，如旋转阀、滑阀等，由于具有较大死体积、机械延迟、口径大、易损坏以及所能承受的温度变化跟不上色谱柱温箱内的温度变化，所以并不适用于对痕量有机物的在线检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一种二噁英在线检测杂质切除装置。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种二噁英在线检测杂质切除装置，包括气相色谱入口、TLI-TOFMS检测器、控制装置和色谱柱温箱；所述色谱柱温箱内部固定设置有微板流路五通阀，所述微板流路五通阀包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口，所述第一接口连接有色谱毛细阻尼管，所述色谱毛细阻尼管远离第一接口的一端连接有排空管路，所述排空管路远离色谱毛细阻尼管的一端和外界连通，所述第二接口连接有第一色谱分析毛细管，所述第一色谱分析毛细管远离第二接口的一端和气相色谱入口相连通，所述第三接口连接有第二色谱分析毛细管，所述第二色谱分析毛细管远离第三接口的一端连接有脉冲阀进样口，所述脉冲阀进样口的输出端固定连接有TLI-TOFMS检测器，所述第四接口和第五接口均连接有辅助气管路；

所述辅助气管路包括第一辅助气管路和第二辅助气管路，所述第一辅助气管路远离第四接口的一端和控制装置的B端连接，所述第二辅助气管路远离第五接口的一端和控制装置的A端连接。

进一步，所述第一辅助气管路和第二辅助气管路内所使用的辅助气均为惰性气体。

进一步，所述脉冲阀进样口、所述TLI-TOFMS检测器和所述控制装置均位于外界。

进一步，所述微板流路五通阀内部的微流管路内表面经惰性处理，不会与样品气体发生反应。

进一步，所述第一色谱分析毛细管和第二色谱分析毛细管均为涂渍固定相具有分离能力的毛细管色谱柱。

进一步，所述色谱毛细阻尼管选用熔融石英毛细管，内无膜厚。

进一步，所述排空管路采用外径为6mm的不锈钢管。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

一种二噁英在线检测杂质切除装置结构简单，可将烟气中除目标物以外的杂质通过阻尼管和排空管排出检测系统外，使其不进入电离区和检测区，改善测量精度，提高仪器整体使用寿命。采用无阀切阀体，相比于传统机械阀，此设备采用无阀切技术，具有较小死体积，完全适应色谱柱温箱内快速的温度变化，不会导致样品冷凝，且切换速度快。此外，所述二噁英在线检测杂质切除装置，通过控制装置可自由选择待分析物质进入检测区，提升仪器分离检测的功能性。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图中：1-气相色谱入口；2-第一色谱分析毛细管；3-微板流路五通阀；4-第一接口；5-第二接口；6-第三接口；7-第四接口；8-第五接口；9-色谱毛细阻尼管；10-排空管路；11-第一辅助气管路；12-第二辅助气管路；13-控制装置；14-第二色谱分析毛细管；15-脉冲阀进样口；16-TLI-TOFMS检测器；17-色谱柱温箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示的一种二噁英在线检测杂质切除装置，包括气相色谱入口1、TLI-TOFMS检测器16、控制装置13和色谱柱温箱17。

所述色谱柱温箱17内部固定设置有微板流路五通阀3，所述微板流路五通阀3包括第一接口4、第二接口5、第三接口6、第四接口7和第五接口8，且所述微板流路五通阀3内部的流路内表面均经过惰性处理，避免流路表面和待测气体反应，影响后续的检测结果，同时，内部流路互相连通，因为不涉及阀切，即没有采用机械阀进行气体切换，因此能够实现较快的切换速度。

所述第一接口4连接有色谱毛细阻尼管9，所述色谱毛细阻尼管9远离第一接口4的一端连接有排空管路10，所述排空管路10将微板流路五通阀3内部的非目标的气体排出设备内部。

所述第二接口5连接有第一色谱分析毛细管2，所述第一色谱分析毛细管2远离第二接口5的一端和气相色谱入口1相连通，所述第三接口6连接有第二色谱分析毛细管14，所述第二色谱分析毛细管14远离第三接口6的一端连接有脉冲阀进样口15，所述脉冲阀进样口15的输出端固定连接有TLI-TOFMS检测器16，所述第四接口7和第五接口8均连接有辅助气管路，所述辅助气管路均和控制装置13连接。

作为优选，所述排空管路10远离色谱毛细阻尼管9的一端和外界相连通。

作为优选，所述脉冲阀进样口15、所述TLI-TOFMS检测器16和所述控制装置13均固定设置于外界。

作为优选，所述第一色谱分析毛细管2和所述第二色谱分析毛细管14均能够对待检测气体进行组分分离，且所述第一色谱分析毛细管2和第二色谱分析毛细管14均为涂渍固定相具有分离能力的毛细管色谱柱，其作用是，通过第一色谱分析毛细管2对待检测气体进行第一次分离，结合控制装置13的作用，将待检测气体内的大部分非目标气体排出设备内部，再通过第二色谱分析毛细管14进行二次分离，确保检测效果更精准。

作为优选，所述色谱毛细阻尼管9选用熔融石英毛细管，内无膜厚。

作为优选，所述控制装置13固设有A端和B端连接口。

作为优选，所述辅助气管路包括第一辅助气管路11和第二辅助气管路12，所述第一辅助气管路11远离第四接口7的一端和控制装置13的B端连接，所述第二辅助气管路12远离第五接口8的一端和控制装置13的A端连接，其作用是，通过控制装置13实现控制第一辅助气管路11和第二辅助气管路12使用状态的改变，从而实现对待检测气体的非目标气体切除的作用。

作为优选，所述第一辅助气管路11和第二辅助气管路12内部所使用的辅助气均为惰性气体。

本实用新型的工作原理：本装置工作时，待测气体从气相色谱入口1进入第一色谱分析毛细管2，第一色谱分析毛细管2将待测气体内的各种组分分离，避免对后续的TLI-TOFMS检测器16造成污染，影响其检测效果以及使用寿命，并按照先后顺序将其通过第二接口5进入微板流路五通阀3，此时，控制装置13启动，第二辅助气管路12内部进行充气，将待测气体内不需要的组分从第一接口4经排空管路10排至外界，将非目标检测的大部分烟气成分流出设备，避免对检测区的精密部件造成污染和损坏，当控制装置13启动，第一辅助气管路11内部充气时，将经过切除杂质气体的待测气体从第三接口6和第二色谱分析毛细管14，输送至脉冲阀进样口15，然后进入TLI-TOFMS检测器16进行气体检测，其中，第二色谱分析毛细管14将待测气体进行二次分离，提高检测的精度。

本实用新型按照实施例进行了说明，在不脱离本原理的前提下，本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种二噁英在线检测杂质切除装置，包括气相色谱入口（1）、TLI-TOFMS检测器（16）、控制装置（13）和色谱柱温箱（17）其特征在于，所述色谱柱温箱（17）内部固定设置有微板流路五通阀（3），所述微板流路五通阀（3）包括第一接口（4）、第二接口（5）、第三接口（6）、第四接口（7）和第五接口（8），所述第一接口（4）连接有色谱毛细阻尼管（9），所述色谱毛细阻尼管（9）远离第一接口（4）的一端连接有排空管路（10），所述第二接口（5）连接有第一色谱分析毛细管（2），所述第一色谱分析毛细管（2）远离第二接口（5）的一端和气相色谱入口（1）相连通，所述第三接口（6）连接有第二色谱分析毛细管（14），所述第二色谱分析毛细管（14）远离第三接口（6）的一端连接有脉冲阀进样口（15），所述脉冲阀进样口（15）的输出端固定连接有TLI-TOFMS检测器（16），所述第四接口（7）和第五接口（8）均连接有辅助气管路，所述辅助气管路均和控制装置（13）输出端连接。

2.根据权利要求1所述的二噁英在线检测杂质切除装置，其特征在于，所述控制装置（13）、所述脉冲阀进样口（15）和所述TLI-TOFMS检测器（16）均固定设置于色谱柱温箱（17）外界。

3.根据权利要求1所述的二噁英在线检测杂质切除装置，其特征在于，所述微板流路五通阀（3）内部的流路内表面均经过惰性处理，避免与样品气体反应。

4.根据权利要求1所述的二噁英在线检测杂质切除装置，其特征在于，所述控制装置（13）的输出端包括B端和A端。

5.根据权利要求4所述的二噁英在线检测杂质切除装置，其特征在于，所述辅助气管路包括第一辅助气管路（11）和第二辅助气管路（12），所述第一辅助气管路（11）远离第四接口（7）的一端和控制装置（13）的B端连接，所述第二辅助气管路（12）远离第五接口（8）的一端和控制装置（13）的A端连接，且所述第一辅助气管路（11）和第二辅助气管路（12）内所使用的辅助气均为惰性气体。

6.根据权利要求1所述的二噁英在线检测杂质切除装置，其特征在于，所述排空管路（10）远离色谱毛细阻尼管（9）的一端和外部空间相连通。

7.根据权利要求5所述的二噁英在线检测杂质切除装置，其特征在于，第一辅助气管路（11）和第二辅助气管路（12）的使用状态均由控制装置（13）进行控制。

8.根据权利要求1所述的二噁英在线检测杂质切除装置，其特征在于，所述第一色谱分析毛细管（2）和第二色谱分析毛细管（14）为涂渍固定相具有分离能力的毛细管色谱柱。

9.根据权利要求1所述的二噁英在线检测杂质切除装置，其特征在于，所述色谱毛细阻尼管（9）为熔融石英毛细管，不具有膜厚。

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