一种二噁英样品净化装置及净化方法与流程

1.本发明涉及检测技术领域，尤其是一种二噁英样品净化装置及净化方法。


背景技术：

2.二噁英是人类已知的毒性极高的物质，这类物质既非人为生产、又无任何用途，而是燃烧和各种工业生产的副产物。由于木材防腐和防止血吸虫使用氯酚类造成的蒸发、焚烧工业的排放、落叶剂的使用、杀虫剂的制备、纸张的漂白和汽车尾气的排放等是环境中二噁英的主要来源，因此需要对其开展检测。
3.二噁英的检测流程一般包括：样品溶液提取、样品溶液净化以及样品溶液测定。在样品溶液净化流程中，要将上一工序提取到的样品溶液浓缩分析。先对硅胶柱和活性炭柱分别淋洗溶液进行预淋洗，带硅胶柱滴液完毕以及活性炭柱滴液完毕后，再将硅胶柱放置在活性炭柱上方，并使硅胶柱的出液口伸入到活性碳柱的进液口；往硅胶柱的进液口依次加入样品溶液和净化溶液；待活性炭柱滴液完毕后，分离硅胶柱和活性炭柱，并将活性炭柱的出液口伸入到收集容器，往活性炭柱的进液口加入分离溶液，待活性炭柱滴液完毕，在收集容器中得到净化后的样品溶液。
4.现有技术中二噁英的净化一般采用人工净化或者设备辅助的方式，需要人工操作和定位，人工参与度高，自动化程度较低；并且这种操作方式一般一次只能对一组样品溶液净化操作，工作效率较低；并且硅胶柱要水平移动以及上下移动活性炭柱连接和分离，活性炭柱要水平移动以及上下移动收集容器连接和分离，增加净化所需时间，再次降低工作效率。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种二噁英样品净化装置及净化方法，能够提高二噁英样品净化的自动化程度，提高二噁英样品溶液的净化效率。
6.为了解决上述技术问题，本发明的一种二噁英样品净化装置，包括基座、用于放置硅胶柱的第一托盘、用于放置活性碳柱的第二托盘、用于放置收集容器的第三托盘以及用于往硅胶柱和活性炭柱输入溶液的输液装置，所述基座从左往右依次设有第一工位、第二工位和第三工位，所述基座从上往下依次设有第一层、第二层和第三层，所述基座安装有设置在第一层并用于与第一托盘滑动连接的第一导轨、设置在第二层并用于与第二托盘滑动连接的第二导轨、用于推动第一托盘从第一工位第一层滑动到第二工位第一层的第一平移装置以及用于推动第二托盘从第二工位第二层滑动到第三工位第二层的第二平移装置，所述第三工位第三层用于放置第三托盘。
7.作为上述方案的改进，所述第一导轨于第一工位第一层连通有朝前延伸设置且用于导入第一托盘的第一进盘滑轨，所述第一导轨于第二工位第一层连通有朝后延伸设置且用于导出第一托盘的第一出盘滑轨；所述第二导轨于第二工位第二层连通有朝前延伸设置且用于导入第二托盘的第二进盘滑轨，所述第二导轨于第三工位第二层连通有朝后延伸设
置且用于导出第二托盘的第二出盘滑轨；所述基座于第三工位第三层设置有前后延伸设置且用于导入和导出第三托盘的第三导轨。
8.作为上述方案的改进，所述第一托盘设有第一定位孔，所述第一导轨于第一工位第一层以及第二工位第一层均设有用于插入第一定位孔的第一电动插销；所述第一托盘设有第二定位孔，所述第二导轨于第二工位第二层以及第三工位第二层均设有用于插入第二定位孔的第二电动插销；所述第三托盘设有第三定位孔，所述第三工位第三层设有用于插入第三定位孔的第三电动插销。
9.作为上述方案的改进，所述第一电动插销的上部为半径从上往下逐渐缩小的锥台，所述第一定位孔的轮廓与第一电动插销上部的轮廓相匹配；所述第二电动插销的上部为半径从上往下逐渐缩小的锥台，所述第二定位孔的轮廓与第二电动插销上部的轮廓相匹配；所述第三电动插销的上部为半径从上往下逐渐缩小的锥台，所述第三定位孔的轮廓与第三电动插销上部的轮廓相匹配。
10.作为上述方案的改进，所述第一导轨于第一工位第一层以及第二工位第一层均设有用于显示第一插销工作状态的第一示意灯；所述第二导轨于第二工位第二层以及第三工位第二层均设有用于显示第二插销工作状态的第二示意灯；所述第三工位第三层设有用于显示第三插销工作状态的第三示意灯。
11.作为上述方案的改进，所述基座于第一工位以及第二工位下方废液槽，所述废液槽的开口上并在开口处滑动连接有盖板，所述基座安装有驱动盖板打开或关闭废液槽开口的第三平移装置。
12.作为上述方案的改进，所述基座安装有与抽气口与废液槽连通的抽风机。
13.作为上述方案的改进，所述废液槽底部连通有用于导出废液的排液管，所述排液管安装有开关阀。
14.作为上述方案的改进，所述输液装置包括设置在第一工位中的第一输液机构、设置在第二工位中的第二输液机构、设置在第三工位中的第三输液机构、用于驱动第二输液机构升降的第一升级机构以及用于驱动第三输液机构升降的第二升降机构。
15.本发明还公开了一种二噁英样品净化方法，采用上述方案中的一种二噁英样品净化装置，包括如下步骤：
16.步骤一，在第一托盘上放置硅胶柱，在第二托盘上放置活性炭柱，在第三托盘上放置收集容器；
17.步骤二，将第一托盘放置在第一工位上的第一导轨上，将第二托盘放置在第二工位的第二导轨上，将第三托盘放置在第三工位第三层上；
18.步骤三，输液装置往第一托盘上的每根硅胶柱加入50ml正己烷以及往第二托盘上的每根活性炭柱依次加入5ml丙酮、20ml甲苯和10ml正己烷；
19.步骤四，待步骤三中的硅胶柱和活性炭柱预淋洗完毕后，第一平移装置驱动第一托盘从第一工位第一层滑动到第二工位第一层，使得第一托盘上的多个硅胶柱一一对应设置在第二托盘上的多个活性炭柱上方；
20.步骤五，输液装置依次往第一托盘上的每个硅胶柱依次加入样品溶液和25ml正己烷；
21.步骤六，待步骤五的样品溶液和正己烷滴完后，从第一导轨上移走第一托盘，第二
平移装置驱动第二托盘从第二工位第二层滑动到第三工位第二层，使得第二托盘上的多个活性炭柱一一对应设置在第三托盘的多个收集容器上方；
22.步骤七，输液装置往第二托盘上的每个活性炭柱加入20ml甲苯；
23.步骤八，待步骤七中的甲苯滴完后，依次移走第二托盘和第三托盘。
24.实施本发明，具有如下有益效果：
25.本发明的一种二噁英样品净化装置通过基座、第一托盘、第二托盘、第三托盘、第一导轨、第二导轨、第一平移装置以及第二平移装置相互配合，能够实现二噁英样品溶液的自动净化操作，提高二噁英净化操作的自动化程度；并且在一次净化操作操作中同时能够对多组二噁英样品溶液进行净化，提高二噁英样品溶液的净化效率；同时，第一托盘在第一导轨上的移动过程中以及在第二托盘在第二导轨的移动过程中无需上下移动，即可实现硅胶柱与活性炭柱的上下定位以及活性炭柱与收集容器的上下定位，更为节省操作时间，进一步提高二噁英样品溶液的净化效率。
附图说明
26.图1为本发明实施例中二噁英样品净化装置的结构示意主视图；
27.图2为本发明实施例中第一托盘处于第一工位第一层时的俯视图；
28.图3为本发明实施例中第一托盘处于第二工位第一层时的俯视图；
29.图4为本发明实施例中第二托盘处于第二工位第二层时的俯视图；
30.图5为本发明实施例中第二托盘处于第三工位第二层时的俯视图；
31.图6为本发明实施例中第三托盘处于第三工位第三层时的俯视图；
32.图7为本发明实施例中第一托盘在第一工位第一层定位时的状态示意图；
33.图8为本发明实施例中第一托盘处于第二托盘正上方的状态示意图；
34.图9为本发明实施例中第二托盘处于第三托盘正上方的状态示意图；
35.图10为图8中a处的放大视图；
36.图11为图9中b处的放大视图。
37.图中：1、基座；2、第一托盘；3、第二托盘；4、第三托盘；5、第一导轨；6、第二导轨；7、第一平移装置；8、第二平移装置；9、第一进盘滑轨；10、第一出盘滑轨；11、第二进盘滑轨；12、第二出盘滑轨；13、第三导轨；14、第一定位孔；15、第一电动插销；16、第二定位孔；17、第二电动插销；18、第三定位孔；19、第三电动插销；20、第一示意灯；21、第二示意灯；22、第三示意灯；23、废液槽；24、盖板；25、第三平移装置；26、抽风机；27、排液管；28、开关阀；29、第一输液机构；30、第二输液机构；31、第三输液机构；32、第一升降机构；33、第二升降机构。
具体实施方式
38.下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的描述，以便于更清楚的理解本发明要求保护的技术思想。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
39.本发明实施例中的一种二噁英样品净化装置，包括基座1、用于放置硅胶柱的第一托盘2、用于放置活性碳柱的第二托盘3、用于放置收集容器的第三托盘4以及用于往硅胶柱和活性炭柱输入溶液的输液装置，实际上，所述第一托盘2上设有多个用于放置硅胶柱的第
一定位通孔，所述第二托盘3上设有多个用于放置活性炭柱的第二定位通孔，所述第三托盘4上设有多个用于放置收集容器的第三定位通孔，使得当第一托盘2设置在第二托盘3的正上方时，多个硅胶柱的出液口一一对应设置在多个活性炭柱进液口的正上方；当第二托盘3设置在第三托盘4的正上方时，多个活性炭柱的出液口一一对应设置在多个收集容器的上开口的正上方。
40.需要说明的是，所述输液装置可以是包括多个用于容纳不用净化溶液和要净化的样品溶液的储液罐、多条用于将储液罐内溶液输送到硅胶柱或活性炭柱内的输液软管、多个用于驱动输液软管输液的定量蠕动泵以及多个用于驱动输送软管输液头移动的三坐标平台，实现对第一托盘2上的硅胶柱自动输液以及对第二托盘3上的活性炭柱自动输液。
41.所述基座1从左往右依次设有第一工位、第二工位和第三工位，所述基座1从上往下依次设有第一层、第二层和第三层，所述基座1安装有设置在第一层并用于与第一托盘2滑动连接的第一导轨5、设置在第二层并用于与第二托盘3滑动连接的第二导轨6、用于推动第一托盘2从第一工位第一层滑动到第二工位第一层的第一平移装置7以及用于推动第二托盘3从第二工位第二层滑动到第三工位第二层的第二平移装置8，所述第三工位第三层用于放置第三托盘4。实际上，所述第一平移装置7以及第二平移装置8可以是横向设置的气缸或电动推杆，使得第一平移装置7能够推动第一托盘2右移以及第二平移装置8能够推动第二托盘3右移。
42.本发明的一种二噁英样品净化装置的具体工作步骤如下：
43.步骤一，在第一托盘2放上硅胶柱，在第二托盘3放上活性炭柱，在第三托盘4放上收集容器；
44.步骤二，将第一托盘2放到第一工位第一层的第一导轨5上，将第二托盘3放到第二工位第二层的第二导轨6上，将第三托盘4放到第三工位第三层上；
45.步骤三，输液装置同时往第一托盘2上的每根硅胶柱加入50ml正己烷以及往第二托盘3上的每根活性炭柱依次加入5ml丙酮、20ml甲苯和10ml正己烷；
46.步骤四，待步骤三中的硅胶柱和活性炭柱预淋洗完毕后，第一平移装置7驱动第一托盘2从第一工位第一层滑动到第二工位第一层，使得第一托盘2上的多个硅胶柱一一对应设置在第二托盘3上的多个活性炭柱上方；
47.步骤五，输液装置依次往第一托盘2上的每个硅胶柱依次加入样品溶液和25ml正己烷；
48.步骤六，待步骤五的样品溶液和正己烷滴完后，从第一导轨5上移走第一托盘2，第二平移装置8驱动第二托盘3从第二工位第二层滑动到第三工位第二层，使得第二托盘3上的多个活性炭柱一一对应设置在第三托盘4的多个收集容器上方；
49.步骤七，输液装置往第二托盘3上的每个活性炭柱加入20ml甲苯；
50.步骤八，待步骤七中的甲苯滴完后，依次移走第二托盘3和第三托盘4。
51.本发明的一种二噁英样品净化装置通过基座1、第一托盘2、第二托盘3、第三托盘4、第一导轨5、第二导轨6、第一平移装置7以及第二平移装置8相互配合，能够实现二噁英样品溶液的自动净化操作，提高二噁英净化操作的自动化程度；并且在一次净化操作操作中同时能够对多组二噁英样品溶液进行净化，提高二噁英样品溶液的净化效率；同时，第一托盘2在第一导轨5上的移动过程中以及在第二托盘3在第二导轨6的移动过程中无需上下移
动，即可实现硅胶柱与活性炭柱的上下定位以及活性炭柱与收集容器的上下定位，更为节省操作时间，进一步提高二噁英样品溶液的净化效率。
52.实际上，所述第一导轨5优选于第一工位第一层连通有朝前延伸设置且用于导入第一托盘2的第一进盘滑轨9，需要第一托盘2放入净化装置时，第一托盘2从第一进盘滑轨9的前侧朝后滑动进入到第一导轨5第一工位第一层，方便第一托盘2的水平滑入；所述第一导轨5优选于第二工位第一层连通有朝后延伸设置且用于导出第一托盘2的第一出盘滑轨10，需要第一托盘2取离净化装置时，第一托盘2朝后滑动离开第一导轨5第二工位第一层并从第一出盘滑轨10后侧滑出，方便第一托盘2的水平滑出；所述第二导轨6优选于第二工位第二层连通有朝前延伸设置且用于导入第二托盘3的第二进盘滑轨11，需要第二托盘3放入净化装置时，第二托盘3从第二进盘滑轨11的前侧朝后滑动进入到第二导轨6第二工位第二层，方便第二托盘3的水平滑入；所述第二导轨6优选于第三工位第二层连通有朝后延伸设置且用于导出第二托盘3的第二出盘滑轨12，需要第二托盘3取离净化装置时，第二托盘3朝后滑动离开第二导轨6第三工位第二层并从第二出盘滑轨12后侧滑出，方便第二托盘3的水平滑出；所述基座1优选于第三工位第三层设置有前后延伸设置且用于导入和导出第三托盘4的第三导轨13，所述第三导轨13用于与第三托盘4前后滑动连接，方便第三托盘4的水平滑入和滑出第三工位第三层。
53.值得一提的是，所述第一托盘2优选设有第一定位孔14，所述第一导轨5于第一工位第一层以及第二工位第一层均设有用于插入第一定位孔14的第一电动插销15，具体地，优选有两个所述第一定位孔14设置在第一托盘2的对角处，四个第一电动插销15一一对应设置在第一定位孔14要定位的位置的正下方；实际上，所述第一导轨5设有供第一电动插销15穿过的第一让位通孔，通过第一导轨5、第一定位孔14以及第一电动插销15相互配合，实现对第一托盘2在第一工位第一层以及第二工位第一层的水平定位，防止第一托盘2在加液过程发生偏移导致加液失误；所述第一托盘2优选设有第二定位孔16，所述第二导轨6于第二工位第二层以及第三工位第二层均设有用于插入第二定位孔16的第二电动插销17，具体地，优选有两个所述第二定位孔16设置在第二托盘3的对角处，四个第二电动插销17一一对应设置在第二定位孔16要定位的位置的正下方；实际上，所述第二导轨6设有供第二电动插销17穿过的第二让位通孔，通过第二导轨6、第二定位孔16以及第二电动插销17相互配合，实现对第二托盘3在第二工位第二层以及第三工位第二层的水平定位，防止第二托盘3在加液过程发生偏移导致加液失误；所述第三托盘4优选设有第三定位孔18，所述第三工位第三层设有用于插入第三定位孔18的第三电动插销19，具体地，优选有两个所述第三定位孔18设置在第三托盘4的对角处，两个第三电动插销19一一对应设置在第三定位孔18要定位的位置的正下方；通过第三定位孔18以及第三电动插销19相互配合，实现对第三托盘4在第三工位第三层的水平定位，防止第三托盘4在加液过程发生偏移导致加液失误。
54.进一步地，所述第一电动插销15的上部优选为半径从上往下逐渐缩小的锥台，所述第一定位孔14的轮廓与第一电动插销15上部的轮廓相匹配，第一电动插销15上部伸入第一定位孔14的过程中，在相互作用下起到对第一托盘2水平定位的作用，进一步确保第一托盘2的水平定位；所述第二电动插销17的上部为半径从上往下逐渐缩小的锥台，所述第二定位孔16的轮廓与第二电动插销17上部的轮廓相匹配，第二电动插销17上部伸入二定位孔的过程中，在相互作用下起到对第二托盘3水平定位的作用，进一步确保第二托盘3的水平定
位；所述第三电动插销19的上部为半径从上往下逐渐缩小的锥台，所述第三定位孔18的轮廓与第三电动插销19上部的轮廓相匹配，第三电动插销19上部伸入第三定位孔18的过程中，在相互作用下起到对第三托盘4水平定位的作用，进一步确保第三托盘4的水平定位。
55.更进一步地，所述第一导轨5优选于第一工位第一层以及第二工位第一层均设有用于显示第一插销工作状态的第一示意灯20，当第一托盘2位于第一工位第一层且第一工位第一层的第一插销插入到第一定位孔14时，第一工位第一层的第一示意灯20等亮；当第一托盘2位于第二工位第一层且第二工位第一层的第一插销插入到第一定位孔14时，第二工位第一层的第一示意灯20等亮；通过第一示意灯20直观地观察到第一定位销的工作状态；所述第二导轨6优选于第二工位第二层以及第三工位第二层均设有用于显示第二插销工作状态的第二示意灯21，当第二托盘3位于第二工位第二层且第二工位第二层的第二插销插入到第二定位孔16时，第二工位第二层的第二示意灯21等亮；当第二托盘3位于第三工位第二层且第三工位第二层的第二插销插入到第二定位孔16时，第三工位第二层的第二示意灯21等亮；通过第二示意灯21直观地观察到第二定位销的工作状态；所述第三工位第三层优选设有用于显示第三插销工作状态的第三示意灯22，当第三托盘4位于第三工位第三层且第三工位第三层的第三插销插入到第三定位孔18时，第三工位第三层的第三示意灯22等亮；通过第三示意灯22直观地观察到第三定位销的工作状态。
56.需要说明的是，为了控制给功能部件工作，本发明的净化装置还优选配有控制器，该控制器优选采用plc，能够执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数，并通过改变输入端与输出端的连接方式从而控制各部件的工作，提高净化装置的自动化程度。
57.此外，所述基座1优选于第一工位以及第二工位下方废液槽23，所述废液槽23的开口上并在开口处滑动连接有盖板24，所述基座1安装有驱动盖板24打开或关闭废液槽23开口的第三平移装置25。所述第三平移装置25可以是横向设置的气缸或电动推杆，能够带动盖板24左右移动。当第一工位上的硅胶柱的出液口有液体流出时或/和第二工位上的活性炭柱的出液口有液体流出时，第三平移装置25控制盖板24右移打开废液槽23的开口，以收集离开硅胶柱出液口的液体或/和离开活性炭柱出液口的液体，减少有机溶液对工作场地的污染。实际上，加液装置对第一工位一层上的第一托盘2的硅胶柱加液、或加液装置对第二工位二层上的第二托盘3的活性炭柱加液、或加液装置对第二工位第一层上的第一托盘2的硅胶柱加液时，则会有废液从硅胶柱或活性炭柱离开下落，此时通过第三平移装置25带动盖板24右移开启废液槽23的开口以收集废液；可以通过外加高清摄像头判断硅胶柱或活性炭柱是否滴液完毕，或者通过硅胶柱或活性炭柱的滴液时间在外部控制器设定计时确定硅胶柱或活性炭柱滴液完毕，当硅胶柱以及或者活性炭柱均滴液完毕后，通过第三平移装置25带动盖板24左移关闭废液槽23的开口以收集液槽内的废液向上挥发。
58.进一步地，所述基座1优选安装有与抽气口与废液槽23连通的抽风机26，实际上，所述抽风机26的出气口与室外废气处理装置连接，在废液槽23开口打开后，抽风机26同时启动，将部分挥发在工作场地中的有机溶液吸走，进一步减少有机溶液对工作场地的污染。
59.进一步地，所述废液槽23底部优选连通有用于导出废液的排液管27，所述排液管27安装有开关阀28，实际上，所述废液管与室外废液处理装置连接，需要排出废液槽23内的废液时，打开开关阀28，使废液槽23内的废液通过排液管27导出。
60.实际上，所述输液装置优选包括设置在第一工位中的第一输液机构29、设置在第
二工位中的第二输液机构30、设置在第三工位中的第三输液机构31、用于驱动第二输液机构30升降的第一升级机构以及用于驱动第三输液机构31升降的第二升降机构33。具体地，所第一输液机构29、第二输液机构30以及第三输液机构31可以是包括多个用于容纳不用净化溶液和要净化的样品溶液的储液罐、多条用于将储液罐内溶液输送到硅胶柱或活性炭柱内的输液软管、多个用于驱动输液软管输液的定量蠕动泵以及多个用于固定输送软管输液头的平台，所述第一升降机构32以及第二升降机构33可以是竖向设置的气缸，实现第一升降机构32驱动第二输液机构30上下移动以及第二升降机构33驱动第三输液机构31上下移动。在工作过程中，当第一托盘2处于第一工位第一层以及第二托盘3处于第二工位第二层，第一输液机构29对第一托盘2上的多个硅胶柱加液，第一升降机构32驱动第二输液机构30移动到第二工位第二层对第二托盘3上的多个活性炭柱加液；当第一托盘2处于第二工位第一层以及第二托盘3处于第二工位第二层时，第一升降机构32驱动第二输液机构30一道动第二工位第一层高对第一托盘2上的多个硅胶柱加液；当第二托盘3处于第三工位第二层以及第三托盘4处于第三工位第三层时，第二升级机构驱动第三输液机构31移动到第三工位第二层对第二托盘3上的多个活性炭柱加液。所述第一升降机构32除了能够改变第二输液机构30的加液位置，还能改变第二输液机构30的上下位置避免与在第一导轨5上滑动的第一托盘2碰撞，所述第二升级机构能够改变第三输液机构31的上下位置避免与在第二导轨6上滑动的第二托盘3碰撞。
61.本发明还公开了一种二噁英净化方法，采用上述方案中的一种二噁英净化装置，包括如下步骤：
62.步骤一，在第一托盘2上放置硅胶柱，在第二托盘3上放置活性炭柱，在第三托盘4上放置收集容器；
63.步骤二，将第一托盘2放置在第一工位上的第一导轨5上，将第二托盘3放置在第二工位的第二导轨6上，将第三托盘4放置在第三工位第三层上；
64.步骤三，输液装置往第一托盘2上的每根硅胶柱加入50ml正己烷以及往第二托盘3上的每根活性炭柱依次加入5ml丙酮、20ml甲苯和10ml正己烷；
65.步骤四，待步骤三中的硅胶柱和活性炭柱预淋洗完毕后，第一平移装置7驱动第一托盘2从第一工位第一层滑动到第二工位第一层，使得第一托盘2上的多个硅胶柱一一对应设置在第二托盘3上的多个活性炭柱上方；
66.步骤五，输液装置依次往第一托盘2上的每个硅胶柱依次加入样品溶液和25ml正己烷；
67.步骤六，待步骤五的样品溶液和正己烷滴完后，从第一导轨5上移走第一托盘2，第二平移装置8驱动第二托盘3从第二工位第二层滑动到第三工位第二层，使得第二托盘3上的多个活性炭柱一一对应设置在第三托盘4的多个收集容器上方；
68.步骤七，输液装置往第二托盘3上的每个活性炭柱加入20ml甲苯；
69.步骤八，待步骤七中的甲苯滴完后，依次移走第二托盘3和第三托盘4。
70.以上仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。