[实用新型]受控堆肥条件下高分子材料释放的二氧化碳采集分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二氧化碳采集分析装置，特别是关于一种在受控堆肥条件下高分子材料释放的二氧化碳采集分析装置。

背景技术

目前，合成高分子材料已在各个领域中得到广泛应用。但是，使用后的废弃物已造成不同程度的环境和社会的公害：焚烧废弃物会污染大气和环境，深埋废弃物会污染水源和土壤、有些废弃物在自然环境中降解时间可达数百年。为此各国政府及塑料工程界都在着手制定处理和回收废弃塑料的措施。在政府的协调和支持下，对于高分子塑料的降解方法领域的研究成为国际塑料工程界的新热点和主要发展方向。

塑料的降解过程十分复杂，通常采用生物降解，光降解和化学降解的方法进行处理。其中需氧生物降解法的研究一直是卫生、环保等相关部门关注的重点。它是指一类由自然界存在的需氧微生物如细菌、霉菌等在一定的环境条件下(适当的温度、湿度、需氧量)以堆肥作为培养基，作用于高分子化合物从而引起其持续降解，最终将高分子化合物分解为二氧化碳、水、矿化无机盐、新生物质等产物的过程。研究塑料的降解过程对于减少污染、保护环境以及实施可持续发展战略均具有十分重要的现实意义。

受控堆肥条件下对需氧生物分解能力的测定，是研究塑料生物降解法的重要手段之一。通常采用一段时期内测定试验材料所排放的二氧化碳总量来确定其最终的需氧生物分解能力及试验材料的崩解程度。2011年12月5日由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合颁布的《受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定-采用测定释放的二氧化碳的方法》(标准号为GB/T19277.1-2011/ISO14855-1:2005)中，对于该测试方法有明确的定义和详尽的描述。使用该方法可以准确模拟城市固体废料中有机高分子材料的降解过程，通过测定试验材料中碳转化成释放出的二氧化碳的百分率，计算出被测样品总的二氧化碳排放量，从而达到对有机高分子材料在不同条件下的崩解程度做出精确的测算。受控堆肥条件下二氧化碳排放量的采集和分析通常有以下三种方法：1、总有机碳(TOC)分析仪法：主要应用于对水中的二氧化碳进行测量。2、气相色谱仪法：指的是用气相色谱仪作为主要分析手段。通过色谱峰值来判定采样气体的成分和浓度。但其缺点显而易见，操作准备时间长，无法长期连续监控被测样品，操作过程要求高。3、连续红外分析仪法：指的是用红外线气体分析器作为主要分析设备，直接测量试验物排放气中的二氧化碳浓度。该方法有简便、连续、实时、快速及准确的特点。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种受控堆肥条件下高分子材料释放的二氧化碳采集分析装置，实现全天24小时在线连续采集、监测分析二氧化碳气体浓度，并存储实时监测数据，为准确测算需氧生物的分解能力和试验材料崩解程度及碳平衡数据，提供科学依据。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种受控堆肥条件下高分子材料释放的二氧化碳采集分析装置，其特征在于：所述装置包括壳体、前面板、后背板、多路采样气管、气体预处理单元、气体分析仪和PLC；所述壳体前部设置有所述前面板，后部设置有所述后背板；所述多路采样气管入口端连接试验区的各测试点反应罐，所述多路采样气管出口端通过所述后背板连接设置在所述壳体内的所述气体预处理单元，将被测样气传输至所述气体预处理单元内除湿除尘，所述气体预处理单元将处理后的被测试样气经管路传输至所述气体分析仪内，经所述气体分析仪处理后传输至所述PLC。

所述前面板上设置有工控屏，所述工控屏与所述PLC进行信息交互。

所述气体预处理单元与所述气体分析仪的连接管路上设置有流量计，所述流量计将检测到的气体流量信息传输至所述PLC内。

所述气体预处理单元包括气水分离器、蠕动泵、冷凝器、第一硅胶罐、标定气体管路、三通电磁阀、空气管路和第二硅胶罐；所述多路采样气管输出端连接至所述气水分离器，所述气水分离器将接收到的气体进行气水分离后的水分经所述蠕动泵排至所述壳体外部，分离后的气体传输至所述冷凝器内；所述冷凝器将接收到的气体进行冷却后传输至所述第一硅胶罐内去除水分，冷却后产生的冷凝水经另一所述蠕动泵排至所述壳体外部；所述第一硅胶罐输出端、标定气体管路经所述三通电磁阀连接至所述气体分析仪，所述三通电磁阀电连接至所述；所述空气管路经所述第二硅胶罐连接至所述气体分析仪。

所述第一硅胶罐内填充有变色硅胶；所述第二硅胶罐内填充有用于吸附空气中二氧化碳的二氧化碳吸收剂。