专利名称：低温载气流冷捕集-热解吸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种吹扫捕集器，尤其涉及一种采用低温载气流冷捕集-热解吸装置，用于各种水体样品中低浓度、高挥发性有机污染物的提取、富集，并可实现连续快速的低温捕集、高温解吸活化等功能。
背景技术：
传统的吹扫捕集器通常采用一支10 30cm长的玻璃或不锈钢管作为捕集管，管内填充有特定的吸附剂。这种捕集管对吹扫气中有机物的捕集，通常是在常温下进行的。然而，一些高挥发性的有机物质由于其特殊的物理性质，在常温下难以被捕集管内的吸附剂所吸附，导致捕集效率下降。为了满足正常的工作需要，人们通常使用液氮、干冰等作为制冷剂，将捕集管放入盛有液氮或干冰的冷阱中，在低温条件下进行捕集，完成后移除冷阱， 将捕集管放入解吸仪中进行升温解吸操作。这种低温捕集、高温解吸方式由于操作过程的不连续性，使样品测定的重复性、准确性受到影响。另外，该操作需要人工多次对物件的移动，不易实现自动化操作，难以满足现场无人值守实时检测的需要。随着科学的发展，人们对生态保护、环境检测等各类监测仪器的要求不断提高，尤其是要求一些仪器能够自动化运行，减轻人员的劳动负荷，并确保船载分析的可靠性和准确性。如在海洋调查科考船上进行传统的吹扫捕集、解吸操作，将会给操作人员带来极大的困难。某些特殊环境监测仪器需要M小时不间断地连续工作，传统的吹扫捕集器也不能胜任。因此，对于批量的样品检测、船载系统、自动化程度要求高的场合，传统的吹扫捕集-解吸装置无法满足实际工作的需要。
发明内容本实用新型的目的在于解决目前国内现有技术和设计原理在该领域的缺陷和不足，提供一种低温载气流冷捕集-热解吸装置，该装置根据高挥发性有机物需要在低温条件才能捕集、富集的特点，借助于低温载气流，使捕集管获得低温环境，实现吸附剂对高挥发性有机物的有效吸附捕集，借助于快速升温装置，使捕集管在短时间内获得高温环境，实现有机物的脱附解吸。本发明实现了快速冷捕集、热解吸-体化连续操作，并能自动调控捕集、解吸温度，可满足批量样品的在线检测。本实用新型的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种低温载气流冷捕集-热解吸装置，该装置是由捕集解吸箱1，捕集管2、加热片3、温度传感器4、三通换向阀一 5、三通换向阀二 6，冷阱保温箱7，气体冷却管8，气泵9，干燥管10，气体导管一 11、气体导管二 12构成构成，其特征在于捕集解吸箱1内安装有捕集管2、加热片3、温度传感器4，底部设有冷载气入口 lc，顶部密封盖上设有冷载气出口 2c、温度传感器4插口、捕集管2的出入接口 ；捕集管2内装填吸附剂，管外设有两个加热片3，温度传感器4放置在捕集管2外的等温区；三通换向阀5 —接口一 Ia与捕集管2入口连接，接口二加与吹扫系统连接，接口三 3a与高纯载气连接；三通换向阀6 二接口 I Ib与捕集管2出口连接，接口 II2b接导管排空，接口 111 与检测系统连接；冷阱保温箱7内安装气体冷却管8，顶部设有密封盖；气体冷却管8入口分别与干燥管10、气泵9连接，出口通过气体导管一 11从冷载气入口 Ic进入捕集解吸箱1，从冷载气出口 2c排出，经气体导管二 12与气泵9连接。所述的捕集解吸箱1是由铝合金板轧制成型的立方体，底部设置一个冷载气流入口 lc，顶部设置一个密封盖，密封盖分别设有一个冷载气流出口 2c，在中央位置的两侧设置三个安装孔，分别设置安装温度传感器4、捕集管2的出入接口。所述的捕集管2是一支U形不锈钢管，长30 50cm，管内填充捕集吸附剂，温度传感器4置于等温区。所述的加热片3为长方形热敏电阻加热片，边缘设有固定螺母孔，通过温度传感器4和外置温度控制器调节加热温度。所述的三通换向阀一 5、三通换向阀二 6为二位三通换向电磁阀，其换向功能由开关电源控制。所述的冷阱保温箱7为铝合金板轧制的立方体，外设保温层，内装制冷剂，顶部密封盖设有气体冷却管8出入口，气体冷却管8为10 iaii长的不锈钢气路管，盘绕圈状安装在冷阱保温箱内。所述的气泵9为小型空气循环泵，设有压力开关和流量控制器。所述的干燥管10为玻璃或不锈钢气体干燥管，管内填充干燥剂。本实用新型的特点与有益效果是冷载气流实现低温，快速升温装置实现高温，一体化连续操作，实现对溶液样品中低浓度、高挥发性有机污染物的提取富集。
图1为低温载气流冷捕集-热解吸装置示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型研制了一种低温载气流冷捕集-热解吸装置，采取如下步骤该装置是由捕集解吸箱1，捕集管2、加热片3、温度传感器4、三通换向阀一 5、三通换向阀二 6，冷阱保温箱7，气体冷却管8，气泵9，干燥管10，气体导管一 11、气体导管二 12构成构成，其特征在于捕集解吸箱1内安装有捕集管2、加热片3、温度传感器4，底部设有冷载气入口 Ic，顶部密封盖上设有冷载气出口 2c、温度传感器4插口、捕集管2的出入接口 ；捕集管2内装填吸附剂，管外设有两个加热片3，温度传感器4放置在捕集管2外的等温区；三通换向阀5 —接口一 Ia与捕集管2入口连接，接口二加与吹扫系统连接，接口三3a 与高纯载气连接；三通换向阀6 二接口 IIb与捕集管2出口连接，接口 II2b接导管排空，接口 111 与检测系统连接；冷阱保温箱7内安装气体冷却管8，顶部设有密封盖；气体冷却管8入口分别与干燥管10、气泵9连接，出口通过气体导管一 11从冷载气入口 Ic进入捕集解吸箱1，从冷载气出口 2c排出，经气体导管二 12与气泵9连接。所述的捕集解吸箱1是由铝合金板轧制成型的立方体，底部设置一个冷载气流入口 lc，顶部设置一个密封盖，密封盖分别设有一个冷载气流出口 2c，在中央位置的两侧设置三个安装孔，分别设置安装温度传感器4、捕集管2的出入接口。[0018]所述的捕集管2是一支U形不锈钢管，长30 50cm，管内填充捕集吸附剂，温度传感器4置于等温区。所述的加热片3为长方形热敏电阻加热片，边缘设有固定螺母孔，通过温度传感器4和外置温度控制器调节加热温度。所述的三通换向阀一 5、三通换向阀二 6为二位三通换向电磁阀，其换向功能由开关电源控制。所述的冷阱保温箱7为铝合金板轧制的立方体，外设保温层，内装制冷剂，顶部密封盖设有气体冷却管8出入口，气体冷却管8为10 iaii长的不锈钢气路管，盘绕圈状安装在冷阱保温箱内。所述的气泵9为小型空气循环泵，设有压力开关和流量控制器。所述的干燥管10为玻璃或不锈钢气体干燥管，管内填充干燥剂。另外，本实用新型并不意味着被示意图及说明书所局限，在没有脱离设计宗旨及其原理的前提下可以有所变化。
权利要求1.低温载气流冷捕集-热解吸装置，该装置是由捕集解吸箱(1)、捕集管O)、加热片 (3)、温度传感器G)、三通换向阀一(5)、三通换向阀二(6)，冷阱保温箱(7)，气体冷却管 (8)，气泵(9)，干燥管(10)，气体导管一(11)、气体导管二(1 构成，其特征在于捕集解吸箱(1)内安装有捕集管O)、加热片(3)、温度传感器G)，底部设有冷载气入口(Ic)，顶部密封盖上设有冷载气出口(2c)、温度传感器(4)插口、捕集管O)的出入接口 ；捕集管 ⑵内装填吸附剂，管外设有两个加热片(3)，温度传感器⑷放置在捕集管(2)外的等温区；三通换向阀一(5)接口一(Ia)与捕集管(2)入口连接，接口二 Qa)与吹扫系统连接， 接口三(3a)与高纯载气连接；三通换向阀二(6)接口 I(Ib)与捕集管O)出口连接，接口 II Qb)接导管排空，接口 III (3b)与检测系统连接；冷阱保温箱(7)内安装气体冷却管(8)，顶部设有密封盖；气体冷却管(8)入口分别与干燥管(10)、气泵(9)连接，出口通过气体导管一(11)从冷载气入口(Ic)进入捕集解吸箱(1)，从冷载气出口 Oc)排出，经气体导管二 (12)与气泵(9)连接。
2.根据权利要求1所述的低温载气流冷捕集-热解吸装置，其特征在于所述的捕集解吸箱(1)是由铝合金板轧制成型的立方体，在中央位置的两侧设置三个安装孔，分别设置安装温度传感器G)、捕集管O)的出入接口。
3.根据权利要求1所述的低温载气流冷捕集-热解吸装置，其特征在于所述的捕集管(2)是一支U形不锈钢管，长30 50cm。
4.根据权利要求1所述的低温载气流冷捕集-热解吸装置，其特征在于所述的加热片(3)为长方形热敏电阻加热片，边缘设有固定螺母孔，通过温度传感器(4)和外置温度控制器调节加热温度。
5.根据权利要求1所述的低温载气流冷捕集-热解吸装置，其特征在于所述的三通换向阀一(5)、三通换向阀二(6)为二位三通换向电磁阀，其换向功能由开关电源控制。
6.根据权利要求1所述的低温载气流冷捕集-热解吸装置，其特征在于所述的冷阱保温箱(7)为铝合金板轧制的立方体，外设保温层，内装制冷剂，顶部密封盖设有气体冷却管(8)出入口，气体冷却管(8)为10 Urn长的不锈钢气路管，盘绕圈状安装在冷阱保温箱内。
7.根据权利要求1所述的低温载气流冷捕集-热解吸装置，其特征在于所述的气泵(9)为小型空气循环泵，设有压力开关和流量控制器。
8.根据权利要求1所述的低温载气流冷捕集-热解吸装置，其特征在于所述的干燥管(10)为玻璃或不锈钢气体干燥管，管内填充干燥剂。
专利摘要本实用新型提供一种低温载气流冷捕集-热解吸装置，在捕集解吸箱内安装有捕集管、加热片、温度传感器，底部设有冷载气入口，顶部密封盖上设有冷载气出口、温度传感器插口、捕集管出入接口；捕集管内装填吸附剂，管外设有加热片，温度传感器放置在捕集管外的等温区；捕集管入口通过三通换向阀分别与吹扫系统、高纯载气连接；捕集管出口通过三通换向阀分别与检测系统、排放导管连接；冷阱保温箱内安装气体冷却管，气体冷却管入口分别与干燥管、气泵连接，出口进入捕集解吸室，回流的气体通过导管、气泵循环利用。其效果是冷载气流实现低温，快速升温装置实现高温，一体化连续操作，实现对溶液样品中低浓度、高挥发性有机污染物的提取富集。
文档编号G01N1/40GK202141627SQ201120074210
公开日2012年2月8日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者何鹰, 张栋, 王保栋, 王艳君, 郑晓玲 申请人:国家海洋局第一海洋研究所
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