[发明专利]负离子模式离子迁移谱在线检测甲醛的装置及方法

说明书

本发明公开了一种对甲醛进行在线检测的新装置及方法。检测装置包括：滤膜、采样泵、气体过滤器、热反应器、三通、离子迁移谱、真空泵、流量计、信号放大器、信号采集及显示设备。由于甲醛易与空气中的氧气反应或歧化反应，生成甲酸，本方法通过滤膜和气体过滤器除去空气中其它物质的干扰，采用负离子模式离子迁移谱检测生成的甲酸，来间接测量空气中甲醛的含量。

技术领域

本发明涉及一种负离子模式离子迁移谱在线高通量现场检测甲醛的方法及装置。采用负离子模式离子迁移谱，通过滤膜、气体过滤器和热反应器前处理样品。通过检测前处理后的特定产物来间接快速检测甲醛的方法。

背景技术

由于甲醛化学活性，原料纯度高、价格便宜，是一种广泛应用的有机原料，主要用于塑料工业，如制酚醛树脂、脲醛塑料、合成纤维、皮革工业、医药、染料等。据中国甲醛行业协会统计数据显示，2014年我国有甲醛生产企业626家，共有915套甲醛生产装置，其中5万吨/年及以上装置有563套，总产能4604.5万吨。

在生产、运输和使用的过程中，甲醛不可避免的释放到空气中，对人体健康造成严重的危害。当甲醛浓度达到0.1mg/m³时，就会引发人们的不适反应；当浓度达到0.6mg/m³时就会引发咽喉不适、咳嗽；当浓度更高时，就会导致胸闷、呕吐等急性反应症状。长期接触甲醛会对人的皮肤、呼吸道及内脏造成损害，导致免疫力下降、慢性呼吸道疾病、染色体异常、诱发癌症等，进而危及生命安全。国际癌症研究所将已将甲醛列为可疑致癌物质。我国国家标准(GB 50325-2001)规定一类民用建筑工程甲醛浓度要小于0.08mg/m³，二类民用建筑工程甲醛浓度要小于0.12mg/m³。

目前，甲醛的检测方法有：分光光度法、电化学法、色谱法等。分光光度法技术较为简单，但为离线分析，操作过程也较为繁琐，稳定性差，且易受还原组分的干扰，如乙醛、酚、葡萄糖，应用范围受到很大的限制。电化学法操作较为简便、选择性较好,但对样品的前处理要求较高。色谱法具有灵敏度高、定量准确、抗干扰等优点，但是对设备要求较高，衍生化及分离时间较长，难以满足现场快速检测的需求。目前还没有一种较为理想的现场快速检测甲醛的方法。

由此，本发明专利基于离子迁移谱技术，公开了一种负离子模式离子迁移谱在线高通量现场检测甲醛的新方法及装置。

发明内容

一种负离子模式离子迁移谱在线高通量现场检测甲醛的方法及装置。

本发明采用的技术方案如下：

检测装置包括：滤膜、采样泵、气体过滤器、热反应器、三通、真空泵、第一质量流量计、离子迁移谱、第二质量流量计、信号放大器、信号采集及显示设备；

离子迁移谱系统气路包括漂气口、进样口、尾气口；漂气经第二质量流量计与离子迁移谱系统漂气口相连；样品气经滤膜、采样泵、气体过滤器和热反应器后与三通的一个接口相连，三通的第二个接口与离子迁移谱的进样口相连，三通的第三个接口放空；

离子迁移谱系统尾气口的尾气经第一质量流量计与真空泵的进气口相连；尾气经质量流量计由真空泵排出；

离子迁移谱系统输出的电信号经信号放大器后由数据采集卡采集并输出至显示设备(如计算机)；

气体过滤器为内部填充有碱性填充物质的容器，填充物质为Na₂CO₃、NaHCO₃、CaO等碱性颗粒物中的一种或二种以上；

热反应器为一带有电加热装置的气体管路。