RU89237U1

RU89237U1 - DEVICE FOR THERMODESORPTION OF VOLATILE COMPONENTS

Info

Publication number: RU89237U1
Application number: RU2009128441/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Рамазанович Исмагилов; Сергей Николаевич Садовин
Original assignee: Закрытое акционерное общество Специальное конструкторское бюро "Хроматэк"
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2009-11-27

Abstract

Устройство для термодесорбции летучих компонентов, содержащее обогреваемую сорбционную трубку, ловушку с системой охлаждения и нагревателем, кран-переключатель, клапан, установленный на линии продувочного газа, используемого для десорбции летучих компонентов с сорбционной трубки, отличающееся тем, что на линии продувочного газа установлен дополнительный клапан, при этом оба клапана имеют возможность подачи потока продувочного газа в противоположных направлениях.A device for thermal desorption of volatile components, containing a heated sorption tube, a trap with a cooling system and a heater, a valve tap, a valve installed on the purge gas line used to desorb volatile components from the sorption tube, characterized in that an additional valve is installed on the purge gas line while both valves have the ability to supply a purge gas flow in opposite directions.

Description

Полезная модель относится к устройствам подготовки пробы и может быть использована для хроматографического анализа объектов окружающей среды.The utility model relates to sample preparation devices and can be used for chromatographic analysis of environmental objects.

Известно устройство, предназначенное для концентрирования летучих органических соединений, состоящее из крана, ловушки, криофокусирующей системы и источника газа-носителя (патент США №6649129, МПК G01N 30/06, НКИ 422/89, 1997).A device is known for concentrating volatile organic compounds, consisting of a crane, trap, cryofocusing system and a source of carrier gas (US patent No. 6649129, IPC G01N 30/06, NKI 422/89, 1997).

Недостатком известного устройства является то, что криофокусирующая система представляет собой трубку из плавленого кварца, имеющую ограниченную сорбционную емкость и требующую для охлаждения использования жидкого азота. В известном устройстве ловушка продувается от влаги инертным газом в направлении десорбции, что может привести к частичному выдуванию вместе с влагой летучих компонентов.A disadvantage of the known device is that the cryofocusing system is a fused silica tube having a limited sorption capacity and requiring the use of liquid nitrogen for cooling. In the known device, the trap is blown away with moisture by an inert gas in the direction of desorption, which can lead to partial blowing of volatile components together with moisture.

Известен концентратор с раздельными потоками газа для адсорбции и десорбции, содержащий обогреваемую сорбционную трубку, ловушку с системой охлаждения и нагревателем, кран-переключатель, клапан, установленный на линии продувочного газа, используемого для десорбции летучих компонентов с сорбционной трубки (патент WO 2005/040786, МПК G01N 30/00, 2004 - ближайший аналог).A known hub with separate gas flows for adsorption and desorption, containing a heated sorption tube, a trap with a cooling system and a heater, a tap valve, a valve mounted on the purge gas line used for desorption of volatile components from the sorption tube (patent WO 2005/040786, IPC G01N 30/00, 2004 - the closest analogue).

Недостатком известного устройства является то, что при отборе проб на сорбционной трубке вместе с определяемыми компонентами может улавливаться влага, которая приводит к снижению сорбционной емкости ловушки и ухудшению хроматографического разделения.A disadvantage of the known device is that when sampling on a sorption tube together with the determined components, moisture can be trapped, which leads to a decrease in the sorption capacity of the trap and deterioration of chromatographic separation.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение указанных недостатков, а именно повышение точности анализа.The task to which the proposed utility model is directed is to eliminate these drawbacks, namely, to increase the accuracy of the analysis.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для термодесорбции летучих компонентов, содержащем обогреваемую сорбционную трубку, ловушку с системой охлаждения и нагревателем, кран-переключатель, клапан, установленный на линии продувочного газа, используемого для десорбции летучих компонентов с сорбционной трубки, на линии продувочного газа установлен дополнительный клапан, при этом оба клапана имеют возможность подачи потока продувочного газа в противоположных направлениях.This problem is solved by the fact that in a device for thermal desorption of volatile components containing a heated sorption tube, a trap with a cooling system and heater, a tap valve, a valve installed on the purge gas line used for desorption of volatile components from the sorption tube, on the purge gas line an additional valve is installed, while both valves have the ability to supply a purge gas flow in opposite directions.

Установка дополнительного клапана дает возможность удалять влагу с сорбционной трубки потоком газа в направлении, противоположном десорбции. Противоположное направление потока газа при сушке не позволяет определяемым компонентам выдуваться с сорбционной трубки вместе с влагой. Во время десорбции клапаны находятся в положении, которое обеспечивает прохождение продувочного газа через сорбционную трубку и далее через ловушку. Такое направление движения продувочного газа позволяет все летучие компоненты направлять в ловушку, тем самым избегая их уноса по линии сброса.The installation of an additional valve makes it possible to remove moisture from the sorption tube by a gas stream in the direction opposite to desorption. The opposite direction of the gas flow during drying does not allow the determined components to be blown out from the sorption tube together with moisture. During desorption, the valves are in a position that allows the purge gas to pass through the sorption tube and then through the trap. This direction of movement of the purge gas allows all volatile components to direct into the trap, thereby avoiding their entrainment along the discharge line.

В нормальном состоянии клапаны находятся в положении, которое герметизирует систему, не позволяя атмосферному воздуху попадать в сорбционную трубку и ловушку, тем самым искажая результаты анализа.In the normal state, the valves are in a position that seals the system, preventing atmospheric air from entering the sorption tube and trap, thereby distorting the analysis results.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

Устройство содержит сорбционную трубку 1, помещенную в термостат 2, ловушку 3 с системой охлаждения на элементах Пельтье 4 и нагревателем 5, кран-переключатель 6, клапаны 7 и 8 для направления потока продувочного газа, регулятор газа-носителя 9 и регулятор продувочного газа 10. Управление термостатом 2, системой охлаждения 4, нагревателем 5, краном-переключателем 6, клапанами 7 и 8, регуляторами 9 и 10 осуществляется с помощью контроллера, который подает продувочный газ и газ-носитель в сорбционную трубку и ловушку только во время десорбции и анализа, таким образом, исключая концентрирование примесей, содержащихся в газе-носителе, на сорбенте.The device comprises a sorption tube 1 placed in a thermostat 2, a trap 3 with a cooling system on Peltier elements 4 and a heater 5, a tap switch 6, valves 7 and 8 for directing the flow of purge gas, a carrier gas regulator 9 and a purge gas regulator 10. Thermostat 2, cooling system 4, heater 5, switch crane 6, valves 7 and 8, and regulators 9 and 10 are controlled by a controller that delivers purge gas and carrier gas to the sorption tube and trap only during desorption and analysis,thus, excluding the concentration of impurities contained in the carrier gas on the sorbent.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

В исходном состоянии термостат 2 находится при комнатной температуре, потоки газа-носителя и продувочного газа отсутствуют. В этом состоянии сорбционная трубка 1 с предварительно отобранной на нее пробой помещается в термостат 2 (фиг.1).In the initial state, thermostat 2 is at room temperature, there are no carrier gas and purge gas flows. In this state, the sorption tube 1 with a pre-sampled sample is placed in the thermostat 2 (Fig. 1).

После установки сорбционной трубки продувочный газ с помощью регулятора 10 подается на сорбционную трубку 1 через клапан 8, кран-переключатель 6. Влага, содержащаяся в сорбционной трубке, выдувается потоком продувочного газа и удаляется через клапан 7 на сброс. Таким образом влага не попадает в ловушку и не приводит к ее «закупориванию» при температуре ниже 0°С (фиг.2).After installing the sorption tube, purge gas is supplied to the sorption tube 1 through a valve 8, a switch valve 6 using a regulator 10. The moisture contained in the sorption tube is blown out by the purge gas stream and is removed through the valve 7 for discharge. Thus, moisture does not fall into the trap and does not lead to its "clogging" at a temperature below 0 ° C (figure 2).

На этапе десорбции кран 6, клапаны 7 и 8 переключаются, направляя поток продувочного газа через сорбционную трубку 1, ловушку 3 и далее через клапан 8 на сброс. При нагревании термостата 2 летучие компоненты десорбируются с трубки 1 и переносятся продувочным газом на ловушку 3. В этот момент ловушка находится при температуре ниже температуры окружающей среды (например, -20°С), которая поддерживается системой охлаждения 4 (фиг.3).At the desorption stage, the tap 6, valves 7 and 8 are switched, directing the flow of purge gas through the sorption tube 1, the trap 3 and then through the valve 8 to the discharge. When heating thermostat 2, volatile components are desorbed from tube 1 and transferred by purge gas to trap 3. At this point, the trap is at a temperature below ambient temperature (for example, -20 ° C), which is maintained by cooling system 4 (Fig. 3).

На этапе анализа кран 6 переключается и поток газа-носителя, подаваемый регулятором 9, проходит через ловушку 3, которая быстро нагревается (например, со скоростью 2000°С/мин) с помощью нагревателя 5 и сконцентрированные летучие компоненты узкой зоной переносятся потоком газа-носителя из ловушки 3 в хроматограф (фиг.4).At the analysis stage, the valve 6 switches and the carrier gas stream supplied by the regulator 9 passes through the trap 3, which is quickly heated (for example, at a speed of 2000 ° C / min) with the help of the heater 5 and the concentrated volatile components are transported in a narrow zone by the carrier gas stream from trap 3 to the chromatograph (FIG. 4).

После передачи летучих веществ в хроматограф устройство возвращается в исходное состояние для подготовки следующей сорбционной трубки.After volatiles are transferred to the chromatograph, the device returns to its initial state to prepare the next sorption tube.

Claims

A device for thermal desorption of volatile components, containing a heated sorption tube, a trap with a cooling system and a heater, a valve tap, a valve installed on the purge gas line used to desorb volatile components from the sorption tube, characterized in that an additional valve is installed on the purge gas line while both valves have the ability to supply a purge gas flow in opposite directions.