本发明涉及VOCs检测技术领域，特别是一种VOCs检测装置。
背景技术：
我国对于大气VOCs的研究尚处于刚刚起步的阶段，在开展的VOCs监测工作中，监测数据比较零散，目标化合物也不一致。虽然某些VOC监测技术在国内VOCs监测中得到初步应用，但到目前为止，还没有一套成熟的技术标准体系能够全面准确地推动VOCs的监测分析。尤其是在固定污染源监测标准方法方面，由于固定污染源VOCs排放浓度跨度大、监测组分多且复杂多变，因此针对国家的大气污染控制需求，亟需开展规范的VOCs监测，推动国家大气VOCs监测能力的建设。国外的VOCs监测方法以美国EPA的系列方法为代表，监测的指标有总气态有机物（总碳氢）和单个的有机污染物，VOCs排放物的采集方法多元化，有用采样瓶收集、采样袋取样、吸附采样管样、金属样品管取样。 （1）对环境空气中的挥发性有机物测定，美国EPA TO-1方法采用的是Tenax采样GC-MS法，其分析的化合物为沸点大约在80℃-200℃的非极性有机化合物。
TO-2是采用碳分子筛采样GC-MS法，主要采集含碳数少的、挥发性强的有机物。TO-17方法采用的是固体填料吸附管采样GC-MS法，不同的填料类型可测定不同的挥发性有机物，采集和测定的化合物种类较多。 （2）使用吸附介质采样技术上，多使用低温冷凝吸附法，个别方法还使用直接将样品挥发性有机物直接低温冷凝的技术。低温冷凝采样技术对采样设备的技术条件有较高的要求。 （3）TO-14和TO-15采用的是采样罐采样GC-MS法，其与TO-1方法区别是进样方式不一样，能检测化合物比TO-1多。 （4）而在直接采样法中，美国方法所使用的采样容器多使用的聚氟乙烯（PVF）材料的气袋采样。例如，美国杜邦（DUPON）公司生产的高分子材料Tedlar ®PVF，其气密性和化学惰性很好，气袋采样操作也较方便。国内VOCs采样方法，国家标准方法中没有专门的针对排气筒挥发性有机物的采样方法，把挥发性有机物归入“气态污染物”一类，其采样由国标方法HJ/T 397-2007《固定源废气监测技术规范》和GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》来规范。挥发性有机物属于气态污染物，适用于GB/T 16157中9.3 条规定的吸收瓶或吸收管采样系统、真空瓶采样系统或注射器采样系统三种采样方法。《空气和废气监测分析方法》（第四版）采用了固体吸附GC-MS法和采样罐采样GC-MS法，这两种方法都是C类方法而且没有给出检出限和准确度等数据。国标GB11737-89和GB14677-93也是采用固体吸附，二硫化碳洗脱或热解析的方法，但其能测定的目标化合物太少，只局限于苯系物。
气袋采样方法是国外成熟，应用最广泛的排气筒挥发性有机物采样技术。近年来国内在监测领域，气袋采样方法的应用也越来越多。自上世纪70 年代以来被广泛应用于气体采样技术。随着我国环保和经济的蓬勃发展，我国聚氟乙烯气体采样袋的使用量也是逐年增加，据不完全统计，2006年作为气体采样袋的聚氟乙烯材料使用量超过2.5吨。
CN206671290U提供了一种VOCs检测装置，包括外壳、取样管及检测仪本体，还包括螺旋集气管及集气瓶，所述取样管上自左向右依次设置有粗颗粒过滤器、细颗粒过滤器、取样泵、第一开关阀、螺旋集气管、流量调节阀，所述螺旋集气管设置在介质箱体内，所述流量调节阀的出气端与送样管的一端相连，送样管的另一端与所述集气瓶相连，送样管上设有与之相连的进样管，进样管的出气端连接所述检测仪本体，进样管上设有进气阀。在保证过滤效果的同时还有效延长了滤芯的清洗周期，且可以实现先取样再分析的功能，同时具有判断气体中的有机物是否能经过冷凝回收的方式进行有效回收的功能。
CN104807899A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。
CN101551351B公开了基于光催化技术的VOCs检测系统和检测方法及自洁净方法，属于VOCs检测方法和装置技术领域。由光源、气敏传感器、测控系统板配合构成基于光催化技术的VOCs检测系统，光源、气敏传感器分别与测控系统板控制连接，相对于光源1的照射位置配合设置气敏传感器3。由光源对气敏传感器进行有序的照射，测控系统板接收并处理气敏传感器频率响应信号，转化为对应气体的浓度信号输出即可实现VOCs检测，具有检测灵敏度高、结构简单、成本低、适用范围广、可实时在线检测等优点。将系统置于洁净环境中，光源以一定的光照强度对气敏传感器进行连续照射，即可便捷、安全地实施自洁净，且脱附干净、彻底，有效提高气敏传感器的使用效果和寿命。
现有公知技术检测方法存在以下缺点：
气相色谱法、色谱质谱联用是目前最常用的VOCs检测分析定性和定量分析方法，但GC/MS的测量方法过程复杂，且需要已知待测物质的组分，尤其是化工企业所使用的原料的特点决定了其生产和排放过程有机化合物组成也非常复杂，很难通过测量VOC含量对复杂的各种气体样品的有机污染情况进行总量的监控。由于不同吸附剂对于不同化合物的吸附效率不一样，不存在单一的吸附剂适用于所有挥发性和极性范围的VOCs，例如碳分子筛采样GC-MS法，主要采集含碳数少的、挥发性强的有机物；填料吸附管采样GC-MS法，不同的填料类型可测定不同的挥发性有机物，没有一种单一的吸附剂适用于采集所有挥发性和极性范围的有机化合物，需要多级层吸附和低温冷凝吸附法，低温冷凝采样技术对采样设备的技术条件有较高的要求（有的化合物（如甲醛和丙烯酸）的反应性或对热的不稳定性不易从吸附剂上回收。我国国标采样方法HJ/T 397-2007 和GB/T 16157-1996，以及各种挥发性有机物的国标测定方法中均没有应用这种技术。溶剂固相微萃取集采样、萃取、浓缩于一体，优点是使用简单，但对萃取涂层的选择性、稳定性等仍需进一步研究。SUMMA罐采样GC-MS法（TO-14和TO-15）方法简单，气体稳定性好，是美国 EPA 推荐的气体采样标准方法，也是目前VOCs 组分采集领域内广泛使用的方法。但因为其进样设备昂贵，不锈钢采样工艺需要经过“SUMMA”电抛光、“Silcostell”钝化处理和低温冷冻冷缩，成本较高，现阶段很难在我国推广。
相比国外方法所采用一次性使用的聚氟乙烯气袋来说，国标方法的采样容器真空瓶或注射器均不易携带和使用；虽然可以进行清洗反复使用，但增加了清洗操作程序，如果内壁表面没有清洗干净，会因上次样品在采样容器中的吸附存留而导致空白污染，影响监测结果的质量；另外，注射器和真空瓶在气密性上相对气袋要差，真空瓶在采样前还必须使用真空表检查其气密性，操作比较繁琐。针对固定污染源，尤其是焚烧装置，可能存在碳粒等影响监测结果的物质，普通过滤装置虽然能够起到作用，但也会引起吸附问题，也会影响监测结果。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种VOCs检测装置。
为了解决以上技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种VOCs检测装置，包括以下步骤：
一种VOCs检测装置，包括采样系统和分析系统，所述采样系统包括采样袋、采样管、颗粒物过滤器、抽气泵，所述分析系统为总有机碳（TOC）分析仪；所述采样袋包括硅胶采样管、颗粒物过滤装置，采样连接管，通过连接接头与采样仪连接，用抽气泵使被测气体流入采样袋，所述总有机碳（TOC）分析仪包括高温燃烧氧化炉和非色散红外检测器，气体直接进样装置，采用气密注射器进样，其特征在于：所述颗粒物过滤装置内装有防积碳过滤材料。所述抽气泵进口用硅胶管与烟道采样口相连，出口用硅胶管经过装有防积碳过滤材料的滤膜夹与采样袋相连。
所述防积炭过滤材料制备方法为：按重量份计，将100份聚偏氟乙烯中空纤维膜，在N2保护下，浸埋在1000-2000份环十二烷三烯，0.001-0.01份四甲基胍丙烯酸盐 ，0.01-0.1份4-戊烯基溴化锌，0.01-0.1份全氟甲基乙烯基醚，1-5份反-1-壬烯基硼酸混合溶液中，N2保护，用60Coγ射线照射剂量为20-60kGy左右，辐照时间20-50分钟，经过滤，干燥，得到防积炭过滤材料。
所述采样袋选用含氟树脂薄膜，优选聚氟乙烯薄膜（PVF）。
采样连接管的材质为聚四氟乙烯树脂（PTFE）；连接接头材质为不锈钢材质。
所述采样袋、采样管、颗粒物过滤器、抽气泵，总有机碳（TOC）分析仪；聚偏氟乙烯中空纤维膜，四甲基胍丙烯酸盐 ，全氟甲基乙烯基醚，反-1-壬烯基硼酸，均为市售产品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）针对固定污染源VOCs排放浓度跨度大、监测组分多且复杂多变的特性，采用催化燃烧法，直接测量空气中总有机碳含量(TOC)来代替挥发性有机物的测量，可以有效对各种有机物的污染情况进行监控。
（2）采样采用气袋直接采样法，其气密性和化学惰性好，具有操作方便、成本相对低的优点。 （3）本方法适用于固定污染源VOCs排放，监测浓度跨度大，数据范围从10-300000mg/m3，尤其适合高浓度污染源VOCs的监测。
（4）防积炭过滤材料排除了可能存在碳粒等影响监测结果的物质，同时没有引起吸附问题，不会影响监测结果。
1）具体实施方式
以下结合具体实施例，进一步阐明本发明，但这些实施例仅用于解释本发明，而不是用于限制本发明的范围。
实施例1
一种VOCs检测装置，包括采样系统和分析系统，所述采样系统包括采样袋、采样管、颗粒物过滤器、抽气泵，所述分析系统为总有机碳（TOC）分析仪；所述采样袋包括硅胶采样管、颗粒物过滤装置，采样连接管，通过连接接头与采样仪连接，用抽气泵使被测气体流入采样袋，所述总有机碳（TOC）分析仪包括高温燃烧氧化炉和非色散红外检测器，气体直接进样装置，采用气密注射器进样，其特征在于：所述颗粒物过滤装置内装有防积碳过滤材料。所述抽气泵进口用硅胶管与烟道采样口相连，出口用硅胶管经过装有防积碳过滤材料的滤膜夹与采样袋相连。
所述防积炭过滤材料制备方法为：按重量份计，将100份聚偏氟乙烯中空纤维膜，在N2保护下，浸埋在1300份环十二烷三烯，0.005份四甲基胍丙烯酸盐 ，0.04份4-戊烯基溴化锌，0.04份全氟甲基乙烯基醚，3份反-1-壬烯基硼酸混合溶液中，N2保护，用60Coγ射线照射剂量为40kGy左右，辐照时间30分钟，经过滤，干燥，得到防积炭过滤材料。
所述采样袋选用美国杜邦（DUPON）公司生产的高分子材料Tedlar ®PVF材料
采样连接管的材质为聚四氟乙烯树脂（PTFE）；连接接头材质为不锈钢材质。
实施例2
一种VOCs检测装置，包括采样系统和分析系统，所述采样系统包括采样袋、采样管、颗粒物过滤器、抽气泵，所述分析系统为总有机碳（TOC）分析仪；所述采样袋包括硅胶采样管、颗粒物过滤装置，采样连接管，通过连接接头与采样仪连接，用抽气泵使被测气体流入采样袋，所述总有机碳（TOC）分析仪包括高温燃烧氧化炉和非色散红外检测器，气体直接进样装置，采用气密注射器进样，其特征在于：所述颗粒物过滤装置内装有防积碳过滤材料。所述抽气泵进口用硅胶管与烟道采样口相连，出口用硅胶管经过装有防积碳过滤材料的滤膜夹与采样袋相连。
所述防积炭过滤材料制备方法为：按重量份计，将100份聚偏氟乙烯中空纤维膜，在N2保护下，浸埋在1000份环十二烷三烯， 0.001份四甲基胍丙烯酸盐 ，0.01份4-戊烯基溴化锌，0.01份全氟甲基乙烯基醚，1份反-1-壬烯基硼酸混合溶液中，N2保护，用60Coγ射线照射剂量为20kGy左右，辐照时间50分钟，经过滤，干燥，得到防积炭过滤材料。
所述采样袋选用美国杜邦（DUPON）公司生产的高分子材料Tedlar ®PVF材料。
采样连接管的材质为聚四氟乙烯树脂（PTFE）；连接接头材质为不锈钢材质。
实施例3
一种VOCs检测装置，包括采样系统和分析系统，所述采样系统包括采样袋、采样管、颗粒物过滤器、抽气泵，所述分析系统为总有机碳（TOC）分析仪；所述采样袋包括硅胶采样管、颗粒物过滤装置，采样连接管，通过连接接头与采样仪连接，用抽气泵使被测气体流入采样袋，所述总有机碳（TOC）分析仪包括高温燃烧氧化炉和非色散红外检测器，气体直接进样装置，采用气密注射器进样，其特征在于：所述颗粒物过滤装置内装有防积碳过滤材料。所述抽气泵进口用硅胶管与烟道采样口相连，出口用硅胶管经过装有防积碳过滤材料的滤膜夹与采样袋相连。
所述防积炭过滤材料制备方法为：按重量份计，将100份聚偏氟乙烯中空纤维膜，在N2保护下，浸埋在2000份环十二烷三烯， 0.01份四甲基胍丙烯酸盐 ，0.1份4-戊烯基溴化锌，0.1份全氟甲基乙烯基醚，5份反-1-壬烯基硼酸混合溶液中，N2保护，用60Coγ射线照射剂量为60kGy左右，辐照时间20分钟，经过滤，干燥，得到防积炭过滤材料。
所述采样袋选用美国杜邦（DUPON）公司生产的高分子材料Tedlar ®PVF材料。
采样连接管的材质为聚四氟乙烯树脂（PTFE）；连接接头材质为不锈钢材质。
对比例1
四甲基胍丙烯酸盐不加入，其它同实施例1。
对比例2
全氟甲基乙烯基醚不加入，其它同实施例1。
对比例3
反-1-壬烯基硼酸不加入，其它同实施例1。
对比例4
4-戊烯基溴化锌不加入，其它同实施例1。
对比例5
不采用美国杜邦（DUPON）公司生产的高分子材料Tedlar ®PVF材料采样袋，采用铝箔采样袋。
以美国EPA 的Method18 （ Measurement of Gaseous Organic Compound Emissions by Gas Chromatography）和上海市环境监测中心2009年《固定污染源排气中挥发性有机物的采样气袋法》（征求意见稿）为主要的参考方法，采用了其中气袋采样材料，即美国杜邦（DUPON）公司生产的Tedlar ®PVF采样袋 。气袋采样方法是国外成熟，应用最广泛的排气筒挥发性有机物采样技术。对PVF采样袋、铝箔采样袋进行对比试验，从数据上可以看出，铝箔采样袋对样品吸附较严重。PVF采样袋效果最好。
表1采样袋对比试验。
对比例6
原采样连接管的材质为聚氯乙烯树脂。改装后采样连接管的材质聚四氟乙烯树脂。
在本试验中，使用TC含量为1360mg/m3的标准混合有机气体，用直接从标准气瓶灌入标气的采样袋中的气体测得的TC值作为对照组，分别用原采样连接管与对改装后采样连接管采样所得的气体测得的TC值为比较组，检测结果见表2：
表2 采样泵对比试验。
实施例4
将实施例1-3以及对比例1-3防积炭过滤材料可能存在碳粒等影响监测结果，见表3
表 3 过滤装置对比试验。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书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。