CN220104633U - 一种环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及挥发性恶臭有机物采样技术领域，具体公开了一种环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，包括气体流量采样器、液氮冷凝模块和吸附管；本实用新型中的富集结构在低温环境下使环境空气中挥发性恶臭有机物的活性降低，提高吸附管的富集效率。采集结构则将填充有吸附剂的吸附管结构置于超低温环境中，超低环境温度可以提高吸附管对挥发性恶臭有机物的吸附能力，低温环境可以减少吸附剂填料与样品分子发生化学反应，避免样品污染，能较好捕集挥发性恶臭有机物并保存至后续仪器分析阶段，方便对挥发性恶臭有机物进行定性定量分析，适用于不同环境的空气样品采集，能够快速对环境中挥发性恶臭有机物(MVOCs)类物质进行捕集。
Description
技术领域
本实用新型涉及挥发性恶臭有机物采样技术领域，具体涉及一种环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置。
背景技术
环境大气组分的分析一般包括两个过程：采样过程(即收集空气样品)和分析过程(通过化学分析仪器如传统GCMS分析得到空气样品中各化学物质的组分和浓度)；挥发性恶臭有机物(MVOCs)一般痕量存在于环境空气中，浓度通常在ppb，甚至ppt级别，低于一般分析仪器的检出下限，化学分析仪器的检出下限是指能引起仪器响应的最低浓度，低于检出下限则仪器无响应不能识别。因此，气体的捕集过程是过往研究的难点，在捕集过程中需要采取一定的富集措施让其以比较高的浓度进入仪器中分析，目前一些常用的空气样品富集措施如空气采样罐、固体吸附及固相微萃取在质量控制方面不能做到较好的保存原有的空气样品，在一定程度上限制了环境空气中挥发性恶臭有机物的分析，此外，目前的环境空气富集装置对挥发性恶臭有机物的吸附捕集能力较差，且容易造成空气样品污染。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，能够对环境空气中挥发性恶臭有机物进行富集，便于进行捕集采样，同时能够避免采样过程中产生污染。
本实用新型采用的技术方案是：一种环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，包括气体流量采样器、液氮冷凝模块和吸附管；所述液氮冷凝模块内设有可打开或关闭的捕集阱，所述气体流量采样器的输出端通过采样管与液氮冷凝模块内部的捕集阱连通；所述吸附管内填充有吸附剂。
本技术方案中，捕集装置包括富集结构和采集结构，富集结构采用流量采样器将空气输送至液氮冷凝模块设备内，在低温环境下使环境空气中挥发性恶臭有机物的活性降低，提高吸附管的富集效率。采集结构将填充有吸附剂的吸附管结构置于超低温环境中，超低环境温度可以提高吸附管对挥发性恶臭有机物的吸附能力，使得最终采集样品浓度能够高于分析仪器的分析下限；由液氮冷凝模块形成的低温环境可以减少吸附剂填料与样品分子发生化学反应，从而降低样品的污染。
进一步地，所述采样管上设有控制阀。
进一步地，所述采样管采用特氟龙材质管路。
进一步地，所述捕集阱内设有放置架，所述吸附管可拆卸安装在放置架上。
进一步地，所述液氮冷凝模块上端设有打开或关闭捕集阱的上盖，所述上盖上连接有与捕集阱连通的脱水管，所述脱水管内填充有无水硫酸钠。
进一步地，所述液氮冷凝模块外侧铰接有提手。
进一步地，所述吸附管两端连接有可拆卸的堵塞管，所述堵塞管内设有玻璃珠。
进一步地，所述吸附管置入捕集阱前通过氮气做老化处理。
本实用新型的有益效果是；本实用新型提供的捕集装置包括富集结构和采集结构，富集结构在低温环境下使环境空气中挥发性恶臭有机物的活性降低，提高吸附管的富集效率；采集结构将填充有吸附剂的吸附管结构置于超低温环境中用于提高吸附管对挥发性恶臭有机物的吸附能力；由液氮冷凝模块形成的低温环境可以减少吸附剂填料与样品分子发生化学反应，避免样品污染，能较好捕集挥发性恶臭有机物并保存至后续仪器分析阶段，方便对挥发性恶臭有机物进行定性定量分析，本发明操作方便、使用成本低，方便用于不同环境、快速便捷对环境中MVOCs类物质进行捕集采样；具有较高的实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型实施例中提供的环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置的正视图。
附图标记；气体流量采样器100、液氮冷凝模块200、吸附管300、吸附剂310、捕集阱400、采样管500、控制阀600、放置架700、脱水管800、提手900。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，包括气体流量采样器100、液氮冷凝模块200和吸附管300；所述液氮冷凝模块200内设有可打开或关闭的捕集阱400，所述气体流量采样器100的输出端通过采样管500与液氮冷凝模块200内部的捕集阱400连通；所述吸附管300内填充有吸附剂310。
如图1所示，通过上述设置，本实施例提供的捕集装置包括富集结构和采集结构，富集结构采用流量采样器将空气输送至液氮冷凝模块200设备内，在低温环境下使环境空气中挥发性恶臭有机物的活性降低，提高吸附管300的富集效率。采集结构将填充有吸附剂310的吸附管300结构置于超低温环境中，超低环境温度可以提高吸附管300对挥发性恶臭有机物的吸附能力，使得最终采集样品浓度能够高于分析仪器的分析下限；由液氮冷凝模块200形成的低温环境可以减少吸附剂310填料与样品分子发生化学反应，从而降低样品的污染。在实际应用中，流量采样器规格和型号根据选用，例如武汉天虹公司生产的TH-110型中流量大气采样器，流量大气采样器为现有技术设备，这里不再赘述。液氮冷凝模块200同样采样现有技术设备，在实际使用时，通过液氮冷凝可使内部捕集阱400温度达到-196℃。
如前所述，吸附管300内需要填充吸附剂310用于吸附挥发性恶臭有机物，在实际应用中，挥发性恶臭有机物的样品发生污染主要是由于吸附剂310会与气体样品发生反应，以及在脱附解吸过程中发生反应；为了避免样品因发生反应导致污染，在实际应用中，吸附剂310采用Tenax填料，Tenax填料为惰性的吸附材料，避免发生污染，在确保吸附能力的同时具解析容易的优点，可以减低解吸过程造成的样品损失。此外，用于富集样品的吸附管300置入捕集阱400前通过氮气做老化处理。利用氮气做老化处理能够将残留在管内的污染物去除，进一步避免样品受到污染。对于吸附管300结构，本实施例还在吸附管300两端连接有可拆卸的堵塞管，所述堵塞管内设有玻璃珠。用于吸附后对样品进行保存，堵塞管采用插接的方式可拆卸安装在吸附管300两端即可。
如前所述，采样管500用于连接采样器和液氮冷凝模块200，为了方便调节气体流量，本实施例在采样管500上设有控制阀600，并且本实施例中提供的采样管500采用特氟龙材质管路，特氟龙材质的管路可避免样品产生污染。
如图1所示，由于吸附管300需要内置在液氮冷凝模块200的捕集阱400内，捕集阱400内设有放置架700，所述吸附管300可拆卸安装在放置架700上。这样，捕集阱400内设置放置架700，能够更好地让吸附管300吸附样品，便于放置和拿取；此外，本实施例还在液氮冷凝模块200上端设有打开或关闭捕集阱400的上盖，所述上盖上连接有与捕集阱400连通的脱水管800，所述脱水管800内填充有无水硫酸钠。通过设置上盖方便打开和关闭捕集阱400，从而实现对吸附管300的拿取操作；脱水管800能够避免水汽对样品产生影响，并且还可在后续连接分析设备；在实际应用中，液氮冷凝模块200等设备需要放置在相应区域，本实施例在液氮冷凝模块200外侧铰接有提手900；此外，为了方便在户外采集区域对气体进行采样，还需要相应的安装结构，安装结构包括安装支架，所述安装支架下端设有插入固定端，上端设有安装气体流量采样器100和液氮冷凝模块200的固定台，所述固定台与气体流量采样器100和液氮冷凝模块200下端可拆卸固定连接。
申请人在实际应用中，针对MVOCs类物质(即挥发性恶臭有机物)进行捕集，利用本装置可以现场快速、便捷对环境中MVOCs类物质进行捕集。操作步骤如下，在进行采样操作前，在300℃高温下用0.5L/min的氮气老化吸附管，将残留在管内的污染物去除后，将填有200mgTenaxTA吸附剂的吸附管置于液氮冷凝模块的捕集阱中(内部温度为-196℃)，用武汉天虹公司生产的TH-110型中流量大气采样器采集污水处理厂MVOCs样品，在0.3L/min的流量下采集15min，总采样体积为4.5L。吸附采集后的吸附管两端用带有玻璃珠的Teflon管堵塞，用锡纸包好后装入封口袋密封。所有样品于-4℃低温保存，48小时内分析完毕。在解吸过程前，再次将样品于液氮系统中冷却5min，其次利用热脱仪附于200℃下进行热脱附，使解吸过程的污染降低。
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，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，其特征在于，包括气体流量采样器(100)、液氮冷凝模块(200)和吸附管(300)；
所述液氮冷凝模块(200)内设有可打开或关闭的捕集阱(400)，所述气体流量采样器(100)的输出端通过采样管(500)与液氮冷凝模块(200)内部的捕集阱(400)连通；
所述吸附管(300)内填充有吸附剂(310)。
2.根据权利要求1所述的环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，其特征在于，所述采样管(500)上设有控制阀(600)。
3.根据权利要求1所述的环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，其特征在于，所述采样管(500)采用特氟龙材质管路。
4.根据权利要求1所述的环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，其特征在于，所述捕集阱(400)内设有放置架(700)，所述吸附管(300)可拆卸安装在放置架(700)上。
5.根据权利要求1所述的环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，其特征在于，所述液氮冷凝模块(200)上端设有打开或关闭捕集阱(400)的上盖，所述上盖上连接有与捕集阱(400)连通的脱水管(800)，所述脱水管(800)内填充有无水硫酸钠。
6.根据权利要求1所述的环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，其特征在于，所述液氮冷凝模块(200)外侧铰接有提手(900)。
7.根据权利要求1所述的环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，其特征在于，所述吸附管(300)两端连接有可拆卸的堵塞管，所述堵塞管内设有玻璃珠。
8.根据权利要求1所述的环境空气中挥发性恶臭有机物富集采样装置，其特征在于，所述吸附管(300)置入捕集阱(400)前通过氮气做老化处理。
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