CN215574061U - 一种同时采集颗粒污染物及气态污染物的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种同时采集颗粒污染物及气态污染物的装置，其包括：颗粒物采集端、采样泵及气态污染物吸附管；所述颗粒物采集端与所述采样泵以气路通道连接；所述气态污染物吸附管固定在该气路通道内，所述气态污染物吸附管为中空管体结构，且所述气态污染物吸附管中间填充有气态污染物吸附材料或所述气态污染物吸附管是采用气态污染物吸附材料制成；所述颗粒物采集端包括至少一层颗粒物富集滤膜。本实用新型实现了同时在相同空间，相同时间下的两相污染物的采集工作，且气态污染物收集排除了油雾颗粒物的干扰，对气态污染物的分析更加准确。

Description

一种同时采集颗粒污染物及气态污染物的装置

技术领域

本实用新型涉及环境污染物的检测技术领域，具体涉及一种同时采集颗粒污染物及气态污染物的装置。

背景技术

舰船密闭空间内由油料(汽油、机油等)产生的油雾废气含有大量的细颗粒物及气态污染物，对作业人员的健康具有不利影响。准确测定工况场景下空气中油雾污染物和气态污染物的含量，是指导进行污染物控制的前置手段。现有技术为了测量空气环境中的颗粒污染物及气态污染物的含量时，往往需要借助2套采集装置或一个采集装置上设置两个采集口，分别收集空气中的油雾颗粒和气态污染物。通常来说，主要是用小流量气体采样泵(一般为100mL/min-500mL/min)连接吸附管来吸附采集气态(气相)污染物，应用流量较大的(一般为16.7L/min-100L/min)中流量采样器配备滤膜来采集颗粒状态的污染物。两种采集方式分别进行，一般油雾颗粒污染物的采集需要4h以上，而气态污染物收仅需0.5h左右。另外大多数时候，污染物(油雾和气态)在空气中分布并不均匀，例如，一般来说，离机器设备较近的位置污染物含量高一些，而远离的位置则含量低一些；而机器设备工作时和非工作状态时污染物的含量也有区别。正是由于前述原因，目前的污染物采集方法不能同时采集相同空间、相同时间下的两相污染物，无法很好地支撑油雾污染相关研究及净化控制工作。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种同时采集颗粒污染物及气态污染物的装置，其解决了不能同时采集相同空间，相同时间下的两相污染物的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型提供一种同时采集颗粒污染物及气态污染物的装置，其包括颗粒物采集端、采样泵及气态污染物吸附管；

所述颗粒物采集端与所述采样泵以气路通道连接；

所述气态污染物吸附管固定在该气路通道内，所述气态污染物吸附管为中空管体结构，且所述气态污染物吸附管中间填充有气态污染物吸附材料或所述气态污染物吸附管是采用气态污染物吸附材料制成；

所述颗粒物采集端包括至少一层颗粒物富集滤膜。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述颗粒物采集端包括多层颗粒物富集滤膜，且这些颗粒物富集滤膜从外侧到内侧按照滤膜的孔径依次减小设置。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述颗粒物采集端的多层颗粒物富集滤膜分别对应截留PM10，PM2.5，PM1粒径的颗粒物。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述颗粒物富集滤膜采用石英材质、聚碳酸酯或PTFE材质制成。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述气态污染物吸附管内填充的气态污染物吸附材料为活性炭、分子筛或TENAX-TA填料；或者所述气态污染物吸附管采用活性炭、分子筛或TENAX-TA制成。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，在所述气态污染物吸附管的一端为进气端，另一端为出气端，所述进气端靠近所述颗粒物采集端；所述出气端连接有流量计。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述气态污染物吸附管固定在该气路通道的一侧内表面。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述流量计设于该气路通道的外部，所述气态污染物吸附管的出气端通过管道连接所述流量计的一端，所述流量计的另一端再通过管道连接所述采样泵。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的装置，将颗粒污染物的采集和气态污染物的采集进行了整合，采用同一个采样泵提供采样动力，从采样环境空间不断汲取气流，这股气流首先经过颗粒物采集端，通过其设置的颗粒物富集滤膜进行分级截留富集颗粒物，过滤后的气体进入到气路通道，部分气体流经气态污染物吸附管被气态污染物吸附管所吸附，从而实现颗粒污染物和气态污染物的同时采集。此外，在气态污染物吸附管的出气端连接(气体)流量计，采样泵也可以统计进入的气流总量，从而可以计算出采样空间的空气中所含气态污染物的含量、以及气态污染物与颗粒污染物的比例。本实用新型实现了在相同空间和时间下的两相污染物的采集。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

如图1所示，为本实用新型可同时采集颗粒污染物及气态污染物的装置的结构示意图(非产品图)，包括颗粒物采集端1、采样泵5及气态污染物吸附管3；颗粒物采集端1与采样泵5之间以气路通道4连接。气态污染物吸附管3固定在气路通道4内。

气态污染物吸附管3为中空的管体结构、两端为管口，且气态污染物吸附管3中间填充有气态污染物吸附材料或气态污染物吸附管3整体是由气态污染物吸附材料制成。气态污染物吸附材料具体可为活性炭、分子筛或TENAX-TA填料或其任意组合，具体根据需要吸附的污染物种类进行选择。

如图1所示，颗粒物采集端1外侧为开口，可与外部的空气连通。颗粒物采集端1设置有多层颗粒物富集滤膜11，这些颗粒物富集滤膜从外侧到内侧按照滤膜的孔径依次减小设置，用于切割不同粒径的颗粒物。例如，由外侧到内侧设置的颗粒物富集滤膜分别对应截留PM10，PM2.5，PM1粒径的颗粒物。其中，所述颗粒物富集滤膜采用石英材质、聚碳酸酯或PTFE材质制成，具体可以根据后续所需要分析的物化项目进行选择。需要说明的是，颗粒物采集端1也可采用商业化的采集端来替换。

如图1所示，气态污染物吸附管3的上端为进气端31，下端为出气端32，进气端31为靠近颗粒物采集端1的一端，出气端32为靠近采样泵5的一端。气态污染物吸附管3固定在气路通道4的一侧内表面，其出气端32通过小管道33连接一个微型的流量计6(优选为质量流量计)，流量计6采用针形阀配备在气路通道4的外部，流量计6又用小管道33(针型阀安装在小管道33上)再连接到采样泵5。优选地，流量计的量程为0-50mL/min。优选地，所述采样泵的流量为16.7L/min，或100L/min(国际标准或中国标准)。

由于颗粒物采集端1上截留富集的颗粒污染物和气态污染物吸附管3吸附收集的气态污染物都来自同一股气流，因而实现了相同空间，相同时间下的两相污染物的采集，且采样泵5和流量计6都可以统计气流量，因而可以计算出空气中所含颗粒污染物和气态污染物的含量和含量比值。

本实用新型的装置结构，能同时收集采样区域的颗粒污染物和气态污染物。本实用新型也可以在传统采样泵上进行改进，可在不改变颗粒物采样泵本身主要仪器结构的基础上增加了气态污染物采集通道(增设气态污染物吸附管3)，穷改造成本低(只需增加针形阀及流量计部分)，便于实施。采样方式及微型质量流量计的使用，使气态污染物的收集允许以更小的流量进行，从而使气态污染物的收集过程与颗粒污染物采集过程相匹配(通常情况下，颗粒污染物收集耗时较长)，得到相同时空状态下的气固两相污染物。本实用新型收集的气态污染物是将空气中所含的颗粒污染物(油雾颗粒等)进行了过滤净化后所收集的，因此排除了气态污染物分析时受到油雾污染物的干扰。

本实用新型应用采样泵提供动力，并在采集颗粒污染物的同时提供油雾与气态污染物的分离，而后对气体污染物进行了收集。由于气态污染物吸附管3的存在，通过气态污染物吸附管3的气体为mL/min级，此低流量是主动采样泵采样所达不到的，正好与颗粒污染物长时间收集的过程相匹配，便于后续分析研究比对。本实用新型的装置为开展油雾环境健康研究及油雾环境净化研究提供了技术基础。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种同时采集颗粒污染物及气态污染物的装置，其特征在于，其包括：颗粒物采集端、采样泵及气态污染物吸附管；

所述颗粒物采集端与所述采样泵以气路通道连接；

所述气态污染物吸附管固定在该气路通道内，所述气态污染物吸附管为中空管体结构，且所述气态污染物吸附管中间填充有气态污染物吸附材料或所述气态污染物吸附管是采用气态污染物吸附材料制成；

所述颗粒物采集端包括至少一层颗粒物富集滤膜。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述颗粒物采集端包括多层颗粒物富集滤膜，且这些颗粒物富集滤膜从外侧到内侧按照滤膜的孔径依次减小设置。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述颗粒物采集端的多层颗粒物富集滤膜分别对应截留PM10，PM2.5，PM1粒径的颗粒物。

4.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述颗粒物富集滤膜采用石英材质、聚碳酸酯或PTFE材质制成。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气态污染物吸附管内填充的气态污染物吸附材料为活性炭、分子筛或TENAX-TA填料；或者所述气态污染物吸附管采用活性炭、分子筛或TENAX-TA制成。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述气态污染物吸附管的一端为进气端，另一端为出气端，所述进气端靠近所述颗粒物采集端；所述出气端连接有流量计。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气态污染物吸附管固定在该气路通道的一侧内表面。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述流量计设于该气路通道的外部，所述气态污染物吸附管的出气端通过管道连接所述流量计的一端，所述流量计的另一端再通过管道连接所述采样泵。

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