[发明专利]挥发性羰基化合物在线分析装置

摘要

本发明涉及一种挥发性羰基化合物分析装置。它包括一电源和程序控制箱，用于控制和调节整个系统的工作状态，其通过电路连接到一采样和热解析装置，一个载气瓶联接采样和热解析装置，该采样和热解析装置能同时进行挥发性羰基化合物样品的采集和热解析，热解析后的样品通过一熔融石英管进入到一气相色谱/质谱联用仪进行羰基化合物的分离和定量。各采样管采样与热解析阶段互不干扰，可同时进行，从而实现对环境空气中的羰基化合物的连续监测。本发明不仅可以用于常规的环境空气中羰基化合物的观测，而且可以用于实验室烟雾箱模拟二次有机气溶胶氧化产物的连续检测。

主权项

一种挥发性羰基化合物在线分析装置，包括电源与程序控制箱(1)、采样与热解析装置(2)和气相色谱/质谱联用仪(3)，所述电源与程序控制箱(1)内安装有电源开关和PLC控制系统，所述电源与程序控制箱(1)内的各电器设备还与外部的输入输出装置(5)信号连接，所述电源与程序控制箱(1)通过电路分别连接到所述采样与热解析装置(2)和气相色谱/质谱联用仪(3)上，所述采样与热解析装置(2)能同时进行挥发性羰基化合物样品的采集和热解析，其特征在于：各采样管(4)安装在面板保温箱(13)内，所述采样与热解析装置(2)的加热系统能分别控制各所述采样管(4)的热解析温度，所述采样与热解析装置(2)的末端气路出口通过绝热管(7)穿过所述气相色谱/质谱联用仪(3)的进样口直接连接到色谱柱上，隔断了所述气相色谱/质谱联用仪(3)的进样口的隔垫吹扫和分流，所述采样与热解析装置(2)由外置的一系列采样管(4)和内置的气体输送系统组成，所述气体输送系统由多路对应连接各所述采样管(4)的分支输送管路及对应设置的导流装置组成，所述电源与程序控制箱(1)的PLC控制系统一方面控制所述采样和热解析装置(2)中的加热系统，另一方面，所述PLC控制系统还连接采样和热解析装置(2)中的导流装置，利用PLC系统控制导流装置中的各阀体的开关和工作状态，待测气体样品通过气体样品进口(10)进入所述采样管(4)，所述导流装置包括载气瓶(6)和调压阀(19)，控制所述调压阀(19)使所述载气瓶(6)中的载气通过载气进口(9)向各所述采样管(4)中输送，并用调压阀(19)调节所需的载气流量使载气分别将进入所述采样管(4)中的待测气体和在采样管(4)中热解析出来的待测气体样品吹扫出来，然后分别驱动各路气体进入所述气体输送系统的后续气路，对从各所述采样管(4)的出气端流出的待测气体经过所述采样与热解析装置(2)分别实现热解析，再将经过热解析后的各待测气体分别穿过所述气相色谱/质谱联用仪(3)的进样口，进入色谱柱进行分析，分析的结果通过所述输入输出装置(5)实现输出；所述采样管(4)包括6个，所述采样与热解析装置(2)中内置安装冷阱(14)、采样泵(15)、六进两出多位阀(16)、6组两位三通阀组合(17)组成的前部导流阀体和两位六通阀(18)，所述两位三通阀组合(17)的前端分别通过管路与所述载气进口(9)和所述气体样品进口(10)连通，所述两位三通阀组合(17)的每个后端分别一一对应连接6个所述采样管(4)的进气端，载气分两路，其中一路是连接在所述两位三通阀组合(17)，另一路连接到所述两位六通阀(18)的一个前端入口，6个所述采样管(4)分别通过独立的管路和所述六进两出多位阀(16)的前端相连接，所述采样泵(15)的进气口连接在所述六进两出多位阀(16)的一个后端共同出口(16‑2)进行采集气体样品，所述六进两出多位阀(16)的另一独立出口(16‑1)通过对应的管路与所述两位六通阀(18)的另一个前端入口连通，顺序与所述两位六通阀(18)和所述冷阱(14)相通，把各所述采样管(4)中热解析出来的样品带入所述冷阱(14)，所述冷阱(14)的进口端和出口均连接在所述六进两出多位阀(16)上，一路是从所述采样管(4)热解析流出的气体样品，另一路是热解析气体样品经所述冷阱(14)富集后通过冷阱热解析气流出口(12)回流进入所述六进两出多位阀(16)，再从所述六进两出多位阀(16)的采样管热解析气流出口(11)吹扫进入到所述气相色谱/质谱联用仪(3)，还设有加热系统，通过热电偶、PID温度控制器和固态继电器调控所述采样与热解析装置(2)的各所述采样管(4)的热解析温度以及所述冷阱(14)、所述六进两出多位阀(16)和所述两位三通阀组合(17)的温度，所述电源与程序控制箱(1)的PLC控制系统还连接所述采样和热解析装置(2)中的所述冷阱(14)、所述六进两出多位阀(16)、所述两位三通阀组合(17)和所述两位六通阀(18)；所述采样管(4)由热电偶(4‑1)、石英管(4‑2)、加热块(4‑3)和螺母和螺钉(4‑4)组成，所述加热系统包括6个加热块(4‑3)和6个所述热电偶(4‑1)，各所述热电偶(4‑1)和各所述加热块(4‑3)的信号端分别与所述PLC控制系统连接，实现对各个所述采样管(4)的热解析温度的控制，所述石英管(4‑2)中填充涂布有PFPH的Tenax TA吸附剂(4‑6)，吸附剂(4‑6)两端用硅烷化的玻璃棉(4‑5)堵住对Tenax TA吸附剂进行密封，同时保持采样管(4)两端与相应管路连接密封。