一种室内挥发性污染物的吸附采样装置及采样方法与流程

1.本发明涉及环境监测技术领域，具体是一种室内挥发性污染物的吸附采样装置及采样方法。


背景技术：

2.随着人们对生活质量要求的提高，室内装修的越趋豪华；儿童室内玩具多种多样，塑料制品逐渐增多，室内svocs对儿童的健康风险必将成为人们关注的热点问题之一。根据现有的研究和报道，室内环境中建材、燃气燃烧、吸烟、地板等都会向室内释放空气污染物，长期暴露于环境空气污染物中会导致很多健康疾病，儿童在成长时期的呼吸量比成人高出很多，室内环境对儿童呼吸道的患病逐渐引起重视。然而目前已有的采样器对儿童塑料玩具制品的检测仍然非常薄弱。现有的采样工序通常需要拿下吸附剂后与色谱仪连接，造成污染物的逸散，影响样品浓度分析，使误差增大。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明目的在于针对现有技术中采样工序中会造成污染物的逸散逸散影响样品浓度分析的问题，提供一种室内挥发性污染物的吸附采样装置及采样方法，
4.技术方案：
5.一种室内挥发性污染物的吸附采样装置，包括加热器、底座、吸气泵；所述加热器通过支架悬空设置在所述底座的上方，所述加热器的外侧连接螺旋发热盘管，所述加热器位于所述螺旋状发热管的中心处；所述螺旋发热盘管上套设有吸附管，所述吸附管由可吸附室内有机挥发性污染物的疏水多孔吸附材料制成；
6.所述吸气泵设置在所述加热器下方的底座上；所述吸气泵的进气管道伸出所述底座，所述吸气泵4的进气管道通过第一气道切换装置与第一空气连通管和氮气进气管连接，所述氮气进气管的一端与所述第一气道切换装置连接，另一端与所述氮气罐连接；
7.所述螺旋发热盘管的外侧设有开口朝下的外罩，所述外罩的开口端与所述底座可拆卸连接；所述外罩上端设有出气口。
8.进一步的，所述外罩的开口端与所述底座之间设有密封橡胶垫圈。
9.进一步的，所述螺旋发热盘管的内侧还设有吸附罩；所述吸附罩设置在所述加热器和吸气泵的外侧，所述吸附罩由可吸附室内有机挥发性污染物的疏水多孔吸附材料制成；所述螺旋发热盘管的直径由下向上依次递减，所述吸附罩的纵向截面为梯形。
10.进一步的，所述室内挥发性污染物的吸附采样装置还包括吸收装置；所述吸收装置内装有与室内有机挥发性污染物反应的吸收液，所述吸收装置上设有进气管和排气管，所述排气管上设有第一开关阀；所述外罩上的出气口通过第二切换装置分别和第二大气连通管及所述吸收装置的进气管连接；
11.所述吸收装置的下部设有排液管，所述排液管上设有第二开关阀和计量泵，所述排液管与气相色谱仪连接；
12.所述吸收装置的进气管上端与所述第二切换装置连接，所述吸收装置的进气管下端插入所述吸收装置内，且所述进气管的下端靠近所述吸收装置的底部。
13.进一步的，所述吸气泵的进气管道上设有气体流量控制阀。
14.进一步的，所述外罩的外侧套设有用于遮光的黑布袋。
15.进一步的，所述氮气罐、底座、吸收装置和计量泵均安装在安装板上；所述安装板上还设有控制器，所述控制器用于控制所述加热器、吸气泵、第一气道切换装置、第二气道切换装置、气体流量控制阀及计量泵的工作。
16.本发明还提供了一种室内挥发性污染物的吸附采样装置的采样方法，其特征在于，包括如下步骤：
17.1)采样前清零操作；
18.通过控制器切换第二气道切换装置，使外罩的出气口与第二大气连通管连通；切换第一气道切换装置，使吸气泵的进气管道与氮气进气管连通；
19.通过控制器控制吸气泵和加热器的温度，使吸附管和吸附罩上残留的有机挥发性污染物清零；
20.2)采样操作：
21.通过控制器切换第一气道切换装置，使吸气泵的进气管道与第一大气连通管连通；通过控制器控制吸气泵的工作时间、加热器的温度、气体流量控制阀的流量；
22.3)检测操作：
23.采样结束后，通过控制器切换第二气道切换装置，使外罩的出气口与吸收装置的进气管连通；通过控制器切换第一气道切换装置，使吸气泵的进气管道与氮气罐连通；
24.打开第一开关阀，升高加热器的温度，氮气作为载气，使吸附在吸附管和吸附罩的有机挥发性污染物脱离，进入吸收装置内被吸收液吸附；未被吸收液吸附的氮气从排气管排出；
25.之后关闭加热器和吸气泵，打开第二开关阀，通过计量泵使吸收液进入气相色谱仪进行检测。
26.有益效果：本发明克服了集采集，脱附，测量集中实施，三位一体，工艺简单，且不会造成污染物的逸散，可与在线气相色谱仪连用进行检测。
27.(1)本发明的吸附管套设在螺旋发热盘管上，吸附罩设置在螺旋发热盘管的内侧，便于均匀加热，且能够通过控制螺旋发热盘的温度提高吸附室内有机挥发性污染物的吸附和脱附；(2)氮气罐的设置，可以提供清洁吸附管和吸附罩的载气，也能作为吸附管和吸附罩的脱附下来的污染物运行载气。(3)第一气道切换装置和第二气道切换装置的设置，便于采样过程中的管道气体流向，便于采样操作。(4)吸收装置内的吸附有污染物的吸附液可以通过计量泵输送到气相色谱仪中，可直接进行样品分析，避免污染物的逸散。
附图说明
28.图1为本发明的结构示意图；
29.图2为本发明吸附罩的位置结构示意图；
30.图中标号：螺旋发热盘管-1；恒温加热箱-2；氮气罐-3；吸气泵-4；底座-5；外罩-6；密封橡胶垫圈-7；吸收装置-8；第一气道切换装置-9；控制器-10；气体流量控制阀-11；第二
气道切换装置-12；第一开关阀-13；第二开关阀-14；计量泵-15；第一空气连通管16；第二空气连通管-17；吸附罩-18；安装板-19。
具体实施方式
31.下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于实施例。
32.如图1和2所示，一种室内挥发性污染物的吸附采样装置，包括加热器2、底座5和吸气泵4；所述加热器2通过支架悬空设置在所述底座5的上方，所述加热器2的外侧连接螺旋发热盘管1，所述加热器2位于所述螺旋状发热管的中心处；所述螺旋发热盘管1上套设有吸附管，所述吸附管由可吸附室内有机挥发性污染物的疏水多孔吸附材料制成；
33.所述吸气泵4设置在所述加热器2下方的底座上；所述吸气泵4的进气管道伸出所述底座5，所述吸气泵4的进气管道上设有气体流量控制阀11，所述吸气泵4的进气管道通过第一气道切换装置9与第一空气连通管16和氮气进气管连接，所述氮气进气管的一端与所述第一气道切换装置9连接，另一端与所述氮气罐3连接；
34.所述螺旋发热盘管1的外侧设有开口朝下的外罩6，所述外罩9的外侧套设有用于遮光的黑布袋；所述外罩6的开口端与所述底座5可拆卸连接；所述外罩6的开口端与所述底座5之间设有密封橡胶垫圈7；所述外罩6上端设有出气口。
35.所述螺旋发热盘管1的内侧还设有吸附罩18；所述吸附罩18设置在所述加热器2和吸气泵4的外侧，所述吸附罩18由可吸附室内有机挥发性污染物的疏水多孔吸附材料制成；所述螺旋发热盘管1的直径由下向上依次递减，所述吸附罩的纵向截面为梯形。
36.所述室内挥发性污染物的吸附采样装置还包括吸收装置8；所述吸收装置8内装有与室内有机挥发性污染物反应的吸收液，所述吸收装置8上设有进气管和排气管，所述排气管上设有第一开关阀13；所述外罩6上的出气口通过第二切换装置12分别和第二大气连通管17及所述吸收装置8的进气管连接；
37.所述吸收装置8的下部设有排液管，所述排液管上设有第二开关阀14和计量泵15，所述排液管与气相色谱仪连接；
38.所述吸收装置8的进气管上端与所述第二切换装置12连接，所述吸收装置8的进气管下端插入所述吸收装置8内，且所述进气管的下端靠近所述吸收装置8的底部。
39.所述氮气罐3、底座5、吸收装置8和计量泵15均安装在安装板19上；所述安装板19上还设有控制器10，所述控制器10用于控制所述加热器2、吸气泵4、第一气道切换装置9、第二气道切换装置12、气体流量控制阀11及计量泵15的工作。
40.所述吸附管的直径为2mm-5mm，所述吸附管12管径略大于所述螺旋发热盘管1的管径；底座5为聚四氟乙烯或改性聚苯乙烯等耐高温塑料材料制成。
41.使用室内挥发性污染物的吸附采样装置的采样方法，包括如下步骤：
42.1采样前清零操作；
43.通过控制器10切换第二气道切换装置12，使外罩6的出气口与第二大气连通管17连通；切换第一气道切换装置9，使吸气泵的进气管道与氮气进气管连通；
44.通过控制器10控制吸气泵4和加热器2的温度，使吸附管和吸附罩18上残留的有机挥发性污染物脱附清除。
45.2采样操作：
46.通过控制器10切换第一气道切换装置9，使吸气泵4的进气管道与第一大气连通管16连通；通过控制器10控制吸气泵4的工作时间、加热器2的温度、气体流量控制阀11的流量；采样时，流量为0.5-5.0l/min，采样时间为3h。
47.3检测操作：
48.采样结束后，通过控制器10切换第二气道切换装置12，使外罩6的出气口与吸收装置8的进气管连通；通过控制器10切换第一气道切换装置9，使吸气泵4的进气管道与氮气罐3连通；
49.打开第一开关阀13，升高加热器2的温度，氮气作为载气，使吸附在吸附管和吸附罩18的有机挥发性污染物脱离，进入吸收装置8内被吸收液吸附；未被吸收液吸附的氮气从排气管排出；
50.之后关闭加热器2和吸气泵4，打开第二开关阀14，通过计量泵15使吸收液进入气相色谱仪进行检测。
51.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。