一种多功能挥发性有机化合物连续在线分析仪的制作方法

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一种多功能挥发性有机化合物连续在线分析仪的制作方法

本实用新型涉及一种多功能挥发性有机化合物连续在线分析仪,用于固定污染源以及大气环境空中挥发性有机化合物在线监测仪器。



背景技术:

目前全球生产挥发性有机化合物在线分析仪的公司很多,都是采用0.5 毫升或1毫升或2毫升的空管做定量环来定量进样的方式,所测挥发性有机化合物的浓度为PPM级,最低检测极限为50PPB,如美国热电的55I以及国内许多厂家生产的固定污染源VOC连续在线监测仪等。随着国家对挥发性有机化合物简称VOCs的排放要求越来越严、排放的浓度越来越低,采用空管定量环定量进样的VOCs在线分析仪将无法满足国家对VOCs最低检测极限的要求,同时一台仪器只能监测一个排放口,对于相距不远的多个排放口,就要安装多台仪器来监测。而且目前市面上带冷阱富集色谱柱分离的在线分析仪,其C2到C6的挥发性有机物出现重峰的化合物比较多,且峰型有拖尾现象。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型采用电子制冷低温冷冻,用2个收集器前后串连的结构组成浓缩富集,采用质量流量控制器或其它流量控制器来精确计量样品的进样体积,从而使得可以任意改变对样品气的进样体积大小达到对样品气中的挥发性有机化合物进行浓缩,提高仪器对挥发性有机化合物的富集能力,从而达到提升仪器的检测极限的目的;同时为了提高仪器对样品的处理速度,本实用新型设计了两套方案:

第一套方案是包括8个样品口、20个电磁阀、6个压力控制器、2条色谱柱、2个氢火焰离子化检查器、2个烤箱、1只十二口回转阀47、两台质量流量控制器、四个收集器、2个Nafion® dryer干燥膜、2个气体推动装置连接而成,其中第一样品口与第一电磁阀的进口相连,第二样品口与第二电磁阀的进口相连,第三样品口与第三电磁阀的进口相连,第四样品口与第四电磁阀的进口相连,第五样品口与第七电磁阀的进口相连,第六样品口与第八电磁阀的进口相连,第七样品口与第九电磁阀的进口相连,第八样品口与第十电磁阀的进口相连,第五电磁阀的进口与氮气相连,第六电磁阀的进口与标气相连,第十一电磁阀的进口与氮气相连,第十二电磁阀的进口与标气相连,第一电磁阀的出口、第二电磁阀的出口、第三电磁阀的出口、第四电磁阀的出口、第五电磁阀的出口、第六电磁阀的出口、第十三电磁阀的进口并联后与第一收集器的一端相连,第一收集器的另一端与十二口回转阀的1号口相连,十二口回转阀的2号口与第二收集器的一端相连,十二口回转阀的3号口与第二色谱柱的一端相连,十二口回转阀的4号口与第一气体推动装置的出口相连,第一气体推动装置的进口与第一电子压力控制器的出口相连,十二口回转阀的5号口与第二收集器的另一端相连,十二口回转阀的6号口与第十五电磁阀的进口相连,十二口回转阀的7号口与第三收集器的一端相连,十二口回转阀的8号口与第四收集器的一端相连,十二口回转阀的9号口与第二气体推动装置的出口相连,第二气体推动装置的进口与第二压力控制器的出口相连,十二口回转阀的10号口与第一色谱柱的一端相连,十二口回转阀的11号口与第四收集器的另一端相连,十二口回转阀的12号口与第十六电磁阀的进口相连,第七电磁阀的出口、第八电磁阀的出口、第九电磁阀的出口、第十电磁阀的出口、第十一电磁阀的出口、第十二电磁阀的出口、第十四电磁阀的进口相并联后与第三收集器的另一端相连,第一压力控制器的进口与第二压力控制器的进口并联后与载气相连,第十三电磁阀的出口、第十六电磁阀的出口、第十七电磁阀的进口相并联后与第一质量流量控制器的进口相连,第十七电磁阀的出口与排空接口1相连,第一质量流量控制器的出口与真空泵接口1相连,第一色谱柱的另一端与第一氢火焰离子化检查器相连,第十九电磁阀的出口与第一氢火焰离子化检查器相连,第四压力控制器的出口与第一氢火焰离子化检查器相连,第十九电磁阀的进口与第三电子压力控制器的出口相连,第三电子压力控制器的进口与第五压力控制器的进口相并联后与氢气相连,第四压力控制器的进口与第六压力控制器的进口相并联后与空气相连,第十四电磁阀的出口、第十五电磁阀的出口、第十八电磁阀进口相并联后与第二质量流量控制器的进口相连,第二质量流量控制器的出口与真空泵接口2相连,第十八电磁阀的出口与排空接口2相连,第二色谱柱的另一端与第二氢火焰离子化检查器相连,第二十电磁阀的出口与第二氢火焰离子化检查器相连,第六压力控制器的出口与第二氢火焰离子化检查器相连,第二十电磁阀的进口与第五压力控制器的出口相连;第一收集器、第二收集器、第三收集器、第四收集器是安装在电子制冷片上;所述2个Nafion® dryer干燥膜是置换第一收集器、第三收集器,用于滤除样品中的水。

采用上述第一收集器、第二收集器、第二色谱柱、第二氢火焰离子化检查器组成一套分析系统;采用上述第三收集器、第四收集器、第一色谱柱、第一氢火焰离子化检查器组成另一套分析系统,两套系统同时冷冻、进样、解析、检测;使得比只有单套VOCs分析系统的仪器来说,其对样品的处理速度提升了一倍。

第二套方案是包括8个样品口、21个电磁阀、3个压力控制器、色谱柱35、氢火焰离子化检查器36、烤箱34、十四口回转阀40、质量流量控制器32、四个收集器、2个气体推动装置连接而成;其中第一样品口与第一电磁阀的进口相连,第二样品口与第二电磁阀的进口相连,第三样品口与第三电磁阀的进口相连,第四样品口与第四电磁阀的进口相连,第五样品口与第七电磁阀的进口相连,第六样品口与第八电磁阀的进口相连,第七样品口与第九电磁阀的进口相连,第八样品口与第十电磁阀的进口相连,第五电磁阀的进口与氮气相连,第六电磁阀的进口与标气相连,第十一电磁阀的进口与氮气相连,第十二电磁阀的进口与标气相连,第一电磁阀的出口、第二电磁阀的出口、第三电磁阀的出口、第四电磁阀的出口、第五电磁阀的出口、第六电磁阀的出口、第十四电磁阀的进口并联后与第一收集器的一端相连,第一收集器的另一端与十四口回转阀的1号口相连,十四口回转阀的2号口与第二收集器的一端相连,十四口回转阀的3号口、10号口并联后与色谱柱的一端相连,十四口回转阀的4号口与第二气体推动装置的出口相连,第二气体推动装置的进口与第十三电磁阀的出口相连,第十三电磁阀的进口、第一压力控制器的出口并联后与第十五电磁阀的进口相连,第一压力控制器的进口与载气相连,十四口回转阀的5号口与第二收集器的另一端相连,十四口回转阀的6号口与第十七电磁阀的进口相连,十四口回转阀的7号口与第二十一电磁阀的进口相连,十四口回转阀的8号口与第三收集器的一端相连,十四口回转阀的9号口与第四收集器的一端相连,十四口回转阀的11号口与第一气体推动装置的出口相连,第一气体推动装置的进口与第十五电磁阀的出口相连,十四口回转阀的12号口与第四收集器的另一端相连,十四口回转阀的13号口与第十八电磁阀的进口相连,十四口回转阀的14号口没有任何连接,第七电磁阀的出口、第八电磁阀的出口、第九电磁阀的出口、第十电磁阀的出口、第十一电磁阀的出口、第十二电磁阀的出口、第十六电磁阀的进口相并联后与第三收集器的另一端相连,第十四电磁阀的出口、第十八电磁阀的出口、第十七电磁阀的出口、第十六电磁阀的出口、第十九电磁阀的进口相并联后与质量流量控制器的进口相连,第十九电磁阀的出口与排空接口相连,第二十一电磁阀的出口与排空口相连,质量流量控制器的出口与真空泵接口相连,色谱柱的另一端与氢火焰离子化检查器相连,第二十电磁阀的出口与氢火焰离子化检查器相连,第三压力控制器的出口与氢火焰离子化检查器相连,第二十电磁阀的进口与第二压力控制器的出口相连,第二压力控制器的进口与氢气相连,第三压力控制9的进口与空气相连,第一收集器、第二收集器、第三收集器、第四收集器是安装在电子制冷片上。

采用上述第一收集器与第二收集器组成一套进样系统;采用第三收集器、第四收集器组成另一套进样系统;两套进样系统共用一套色谱柱与氢火焰离子化检查器,两套进样系统错开工作,使得比只有单套VOCs进样系统的仪器来说,其对样品的处理速度提升了一倍;其中第一收集器、第三收集器是采用不锈钢管或石英玻璃管等装填玻璃珠,第二收集器、第四收集器是采用不锈钢管或石英玻璃管等装填混合吸附剂,利用第一收集器和第三收集器来实现物理除去样品中的水,还可采用Nafion® dryer干燥膜来置换第一收集器、第三收集器的方式来除去样品中的水,提高氢火焰离子化检查器的稳定性;如果进入仪器样品口的样品气是干燥的气体,那么就可去掉第一收集器、第三收集器或Nafion® dryer干燥膜,用一根管线短接即可;利用氢火焰离子化检查器来分析挥发性有机化合物的浓度,还可采用PID检测器或GC-MS等来分析挥发性有机化合物的浓度;利用第二收集器、第四收集器将其冷冻来提高挥发性有机化合物的富集能力,同时将样品口的数量设置成8个,还可扩充到16个,8个样品口分成两组,分别由两套分析系统来循环进样的方式,使得一台仪器可以循环监测多个样品口,大大的提高了仪器的使用效率,还可按照用户的具体需求定做样品口的数量,方便了用户的需求。同时为了使所有的化合物能够更好的分离,在两套方案中都加装了本人的专利技术气体推动装置,专门用来解决C2到C6的挥发性有机物较难分离开且出现峰型拖尾的现象。

为达到上述目的,本实用新型一种多功能挥发性有机化合物连续在线分析仪,其设计的第一套方案运行方法步骤如下参见说明书附图图1、图2:

第一步冷冻:关闭所有的电磁阀,转动十二口回转阀到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12相通的位置,启动电子制冷,将第一收集器、第二收集器、第三收集器、第四收集器同时冷冻到各自设定的温度点,然后进入第二步。

第二步吹扫与进样:开启第一电磁阀、第七电磁阀、第十三电磁阀、第十四电磁阀,其余电磁阀关闭,开启真空泵,开启第一质量流量控制器、第二质量流量控制器按进样的流速运行,用样品吹扫内部管道,然后关闭第十三电磁阀、第十四电磁阀,开启第十五电磁阀、第十六电磁阀,并累计进样体积,进样完毕后,进入第三步。

第三步转移:开启第五电磁阀、第十一电磁阀、第十五电磁阀、第十六电磁阀,其余电磁阀关闭,开启第一质量流量控制器、第二质量流量控制器按转移的流速运行,并计算转移时间,同时升温第一收集器、第三收集器到设定的温度值,此时被一收集器、第三收集器富集的高碳化合物被分别转移到第二收集器、第四收集器中,样品中的水被停留在第一收集器、第三收集器中,实现物理除水功能;转移完毕后,进入第四步。

第四步解析:关闭所有电磁阀,转动十二口回转阀到1与12、2与3、4与5、6与7、8与9、10与11相通的位置,关闭第一气体推动装置、第二气体推动装置,升温第二收集器、第四收集器到设定的温度值,启动第一气体推动装置、第二气体推动装置,此时被第二收集器与第四收集器富集的挥发性有机化合物被解析出来后,全部被载气分别转移到第二色谱柱与第一色谱柱分离后,再分别进入第二氢火焰离子化检查器与第一氢火焰离子化检查器,分别检测出各个化合物的浓度值。解析完毕后进入第五步。

第五步清洗:转动十二口回转阀到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12相通的位置,升温第一收集器、第二收集器、第三收集器、第四收集器到设定的温度值,开启第五电磁阀、第十六电磁阀、第十七电磁阀、第十一电磁阀、第十五电磁阀、第十八电磁阀,其余电磁阀关闭,系统进入清洗状态,准备下次进样。如此周而复始,两套分析系统同时冷冻、进样、解析、分离与检测。

第二套方案运行方法是两套进样系统错开工作,其步骤如下参见说明书附图图5、图6:

第一步冷冻与清洗:开启第十五电磁阀、第十一电磁阀、第二十一电磁阀,其余电磁阀关闭,转动十四口回转阀到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12、13与14相通的位置,启动电子制冷,将第一收集器、第二收集器同时冷冻到设定的温度值,升温第三收集器、第四收集器到清洗温度值,进入清洗状态,然后进入第二步。

第二步吹扫进样与冷冻:开启第一电磁阀、十四电磁阀、第十三电磁阀,其余电磁阀关闭,开启真空泵,开启质量流量控制器按进样的流速运行,吹扫完毕后,关闭第十四电磁阀,开启第十七电磁阀,并开始累计进样体积,同时冷冻第三收集器、第四收集器到设定的温度值,进样完毕后,进入第三步。

第三步转移与冷冻:开启第五电磁阀、第十七电磁阀、第十三电磁阀,其余电磁阀关闭,开启质量流量控制器按转移的流速运行,并计算转移时间,同时升温第一收集器到转移的温度值;第三收集器、第四收集器保持冷冻,转移完毕后,进入第四步。

第四步解析清洗与吹扫进样:开启十三电磁阀、第七电磁阀、第十六电磁阀,其余电磁阀关闭,转动十四口回转阀到1与14、2与3、4与5、6与7、8与9、10与11、12与13相通的位置,关闭第二气体推动装置,升温第二收集器到解析的温度值,启动第二气体推动装置,此时被第二收集器捕获的挥发性有机化合物全部被载气分别转移到色谱柱分离后,进入氢火焰离子化检查器,检测出各个化合物的浓度值,并累计解析时间,解析完毕后,升温第一收集器、第二收集器到清洗的温度值,开启第五电磁阀,进入清洗状态;同时开启真空泵,开启质量流量控制器按进样的流速运行,吹扫完毕后,关闭第十六电磁阀,开启第十八电磁阀,并开始累计进样体积;进样完毕后,进入第五步。

第五步冷冻与转移:开启第十一电磁阀、第十八电磁阀、第十五电磁阀,其余电磁阀关闭,开启质量流量控制器按转移的流速运行,并计算转移时间,升温第三收集器到转移的温度值;同时冷冻第一收集器、第二收集器到设定的温度值,转移完毕后,进入第六步。

第六步吹扫进样与解析清洗:转动十四口回转阀到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12、13与14相通的位置,开启第二电磁阀、第十四电磁阀、第十五电磁阀,其余电磁阀关闭,关闭第一气体推动装置,升温第四收集器到解析的温度值,启动第一气体推动装置,此时被第四收集器富集的挥发性有机物被解析出来后,进入色谱柱分离,被分离的化合物分别再进入氢火焰离子化检查器,检测出各个化合物的浓度值,并累计解析时间,之后升温第三收集器、第四收集器到清洗的温度值,开启第十一电磁阀、第二十一电磁阀进入清洗状态;同时开启真空泵,开启质量流量控制器按进样的流速运行,吹扫完毕后,关闭第十四电磁阀,开启第十七电磁阀,并开始累计进样体积100毫升。然后又进入第三步,如此周而复始。

在第一套方案中,用Nafion® dryer干燥膜来置换第一收集器、第三收集器的运行方法步骤如下参见说明书附图图3、图4:

第一步冷冻:关闭所有的电磁阀,转动十二口回转阀到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12相通的位置,启动电子制冷,将第二收集器、第四收集器同时冷冻到各自设定的温度点,然后进入第二步。

第二步吹扫与进样:开启第一电磁阀、第七电磁阀、第十三电磁阀、第十四电磁阀,其余电磁阀关闭,开启真空泵,开启第一质量流量控制器、第二质量流量控制器按进样的流速运行,用样品吹扫内部管道,然后关闭第十三电磁阀、第十四电磁阀,开启第十五电磁阀、第十六电磁阀,并累计进样体积,进样完毕后,进入第三步。

第三步解析:关闭所有电磁阀,转动十二口回转阀到1与12、2与3、4与5、6与7、8与9、10与11相通的位置,关闭第一气体推动装置、第二气体推动装置,升温第二收集器、第四收集器到设定的温度值,启动第一气体推动装置、第二气体推动装置,此时被第二收集器与第四收集器富集的挥发性有机化合物被解析出来后,全部被载气分别转移到第二色谱柱与第一色谱柱分离后,再分别进入第二氢火焰离子化检查器与第一氢火焰离子化检查器,分别检测出各个化合物的浓度值。解析完毕后进入第四步。

第四步清洗:转动十二口回转阀到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12相通的位置,升温第二收集器、第四收集器到设定的温度值,开启第五电磁阀、第十六电磁阀、第十七电磁阀、第十一电磁阀、第十五电磁阀、第十八电磁阀,其余电磁阀关闭,系统进入清洗状态,准备下次进样。如此周而复始,两套分析系统同时冷冻、进样、解析、分离与检测。

有益效果:

与现有相关技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型通过对样品气采用冷冻浓缩技术,大大提高了仪器对挥发性有机化合物的检测极限,其检测极限为亚ppb级;通过采用质量流量控制器来精确计量样品的进样体积,使得进样体积可从5毫升到1000毫升可调,彻底改变了采用0.5毫升或1毫升定量环定量进样不可调的弊端,同时设计了除去了样品中水的功能,提高了氢火焰离子化检查器的稳定性,使得检测的数据更加精准,通过设计增加样品口的数量,使得仪器的样品口数量得到扩充,一台仪器就能够完成对多个样品口的循环监测,提高了仪器的使用效率,同时设计了两套分析系统的结构方式来提高仪器对样品的处理速度,还可类推设计成四套分析系统等;样品口的数量可根据用户的具体需求来定做,进一步满足不同用户的需求;通过加装专利技术气体推动装置,使得所有的化合物分离效果更好、峰型更完美。

附图说明

图1、图2是本实用新型第一套方案的结构原理图。

图3、图4是本实用新型在第一套方案中用Nafion® dryer干燥膜来置换第一收集器24、第三收集器27的结构原理图。

图5、图6是本实用新型第二套方案的结构原理图。

图1、图2中:1.第一样品口,2.第二样品口,3.第三样品口,4.第四样品口,5.第五样品口,6.第六样品口,7.第七样品口,8.第八样品口,9.第一电磁阀,10.第二电磁阀,11.第三电磁阀,12.第四电磁阀,13. 第五电磁阀,14. 第六电磁阀,15. 第七电磁阀,16. 第八电磁阀,17. 第九电磁阀,18. 第十电磁阀,19. 第十一电磁阀,20. 第十二电磁阀,21. 第一压力控制器,22. 第二压力控制器, 23.第十三电磁阀,24. 第一收集器,25.第二收集器,26.第十四电磁阀,27. 第三收集器,28. 第四收集器,29. 第十五电磁阀,30. 第十六电磁阀,31. 第十七电磁阀,32.第一质量流量控制器,33. 第十八电磁阀,34.第二质量流量控制器,35.第二烤箱,36.第二色谱柱,37. 第一烤箱,38. 第一色谱柱, 39. 第二氢火焰离子化检查器,40. 第一氢火焰离子化检查器,41.第十九电磁阀,42. 第三压力控制器,43. 第四压力控制器,44.第二十电磁阀,45. 第五压力控制器,46. 第六压力控制器,47. 十二口回转阀,50.第一气体推动装置,51.第二气体推动装置。

图3、图4中:1.第一样品口,2.第二样品口,3.第三样品口,4.第四样品口,5.第五样品口,6.第六样品口,7.第七样品口,8.第八样品口,9.第一电磁阀,10.第二电磁阀,11.第三电磁阀,12.第四电磁阀,13. 第五电磁阀,14. 第六电磁阀,15. 第七电磁阀,16. 第八电磁阀,17. 第九电磁阀,18. 第十电磁阀,19. 第十一电磁阀,20. 第十二电磁阀,21. 第一压力控制器,22. 第二压力控制器, 23.第十三电磁阀, 25.第二收集器,26.第十四电磁阀, 28. 第四收集器,29. 第十五电磁阀,30. 第十六电磁阀,31. 第十七电磁阀,32.第一质量流量控制器,33. 第十八电磁阀,34.第二质量流量控制器,35.第二烤箱,36.第二色谱柱,37. 第一烤箱,38. 第一色谱柱, 39. 第二氢火焰离子化检查器,40. 第一氢火焰离子化检查器,41.第十九电磁阀,42. 第三压力控制器,43. 第四压力控制器,44.第二十电磁阀,45. 第五压力控制器,46. 第六压力控制器,47. 十二口回转阀,48. 第一Nafion®dryer干燥膜,49. 第二Nafion® dryer干燥膜,50.第一气体推动装置,51.第二气体推动装置。

图5、图6中:1.第一样品口,2.第二样品口,3.第三样品口,4.第四样品口,5.第五样品口,6.第六样品口,7.第七样品口,8.第八样品口,9.第一电磁阀,10.第二电磁阀,11.第三电磁阀,12.第四电磁阀,13. 第五电磁阀,14. 第六电磁阀,15. 第七电磁阀,16. 第八电磁阀,17. 第九电磁阀,18. 第十电磁阀,19. 第十一电磁阀,20. 第十二电磁阀,21. 第一压力控制器,22. 第十三电磁阀, 23.第十四电磁阀,24. 第一收集器,25.第二收集器,26.第十五电磁阀,27. 第三收集器,28. 第四收集器,29. 第十六电磁阀,30. 第十七电磁阀,31. 第十八电磁阀,32.质量流量控制器,33. 第十九电磁阀,34.烤箱,35. 色谱柱,36. 氢火焰离子化检查器,37. 第二十电磁阀,38. 第二压力控制器,39. 第三压力控制器,40. 十四口回转阀,41. 第二十一电磁阀,50.第一气体推动装置,51.第二气体推动装置。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示:第一样品口1与第一电磁阀9的进口相连,第二样品口2与第二电磁阀10的进口相连,第三样品口3与第三电磁阀11的进口相连,第四样品口4与第四电磁阀12的进口相连,第五样品口5与第七电磁阀15的进口相连,第六样品口6与第八电磁阀16的进口相连,第七样品口7与第九电磁阀17的进口相连,第八样品口8与第十电磁阀18的进口相连,第五电磁阀13的进口与氮气相连,第六电磁阀14的进口与标气相连,第十一电磁阀19的进口与氮气相连,第十二电磁阀20的进口与标气相连,第一电磁阀9的出口、第二电磁阀10的出口、第三电磁阀11的出口、第四电磁阀12的出口、第五电磁阀13的出口、第六电磁阀14的出口、第十三电磁阀23的进口并联后与第一收集器24的一端相连,第一收集器24的另一端与十二口回转阀47的1号口相连,十二口回转阀47的2号口与第二收集器25的一端相连,十二口回转阀47的3号口与第二色谱柱36的一端相连,十二口回转阀47的4号口与第一气体推动装置50的出口相连,第一气体推动装置50的进口与第一电子压力控制器21的出口相连,十二口回转阀47的5号口与第二收集器25的另一端相连,十二口回转阀47的6号口与第十五电磁阀29的进口相连,十二口回转阀47的7号口与第三收集器27的一端相连,十二口回转阀47的8号口与第四收集器28的一端相连,十二口回转阀47的9号口与第二气体推动装置51的出口相连,第二气体推动装置51的进口与第二压力控制器22的出口相连,十二口回转阀47的10号口与第一色谱柱38的一端相连,十二口回转阀47的11号口与第四收集器28的另一端相连,十二口回转阀47的12号口与第十六电磁阀30的进口相连,第七电磁阀15的出口、第八电磁阀16的出口、第九电磁阀17的出口、第十电磁阀18的出口、第十一电磁阀19的出口、第十二电磁阀20的出口、第十四电磁阀26的进口相并联后与第三收集器27的另一端相连,第一压力控制器21的进口与第二压力控制器22的进口并联后与载气相连,第十三电磁阀23的出口、第十六电磁阀30的出口、第十七电磁阀31的进口相并联后与第一质量流量控制器32的进口相连,第十七电磁阀31的出口与排空接口1相连,第一质量流量控制器32的出口与真空泵接口1相连,第一色谱柱38的另一端与第一氢火焰离子化检查器40相连,第十九电磁阀41的出口与第一氢火焰离子化检查器40相连,第四压力控制器43的出口与第一氢火焰离子化检查器40相连,第十九电磁阀41的进口与第三电子压力控制器42的出口相连,第三电子压力控制器42的进口与第五压力控制器45的进口相并联后与氢气相连,第四压力控制器43的进口与第六压力控制器46的进口相并联后与空气相连,第十四电磁阀26的出口、第十五电磁阀29的出口、第十八电磁阀33进口相并联后与第二质量流量控制器34的进口相连,第二质量流量控制器34的出口与真空泵接口2相连,第十八电磁阀33的出口与排空接口2相连,第二色谱柱的另一端与第二氢火焰离子化检查器39相连,第二十电磁阀44的出口与第二氢火焰离子化检查器39相连,第六压力控制器46的出口与第二氢火焰离子化检查器39相连,第二十电磁阀44的进口与第五压力控制器45的出口相连;第一收集器24、第二收集器25、第三收集器27、第四收集器28是安装在电子制冷片上;图3、图4中2个Nafion® dryer干燥膜48、49是置换第一收集器24、第三收集器27,用于滤除样品中的水。

如图5、图6所示:第一样品口1与第一电磁阀9的进口相连,第二样品口2与第二电磁阀10的进口相连,第三样品口3与第三电磁阀11的进口相连,第四样品口4与第四电磁阀12的进口相连,第五样品口5与第七电磁阀15的进口相连,第六样品口6与第八电磁阀16的进口相连,第七样品口7与第九电磁阀17的进口相连,第八样品口8与第十电磁阀18的进口相连,第五电磁阀13的进口与氮气相连,第六电磁阀14的进口与标气相连,第十一电磁阀19的进口与氮气相连,第十二电磁阀20的进口与标气相连,第一电磁阀9的出口、第二电磁阀10的出口、第三电磁阀11的出口、第四电磁阀的出口12、第五电磁阀13的出口、第六电磁阀14的出口、第十四电磁阀23的进口并联后与第一收集器24的一端相连,第一收集器24的另一端与十四口回转阀40的1号口相连,十四口回转阀40的2号口与第二收集器25的一端相连,十四口回转阀40的3号口、10号口并联后与色谱柱35的一端相连,十四口回转阀40的4号口与第二气体推动装置51的出口相连,第二气体推动装置51的进口与第十三电磁阀22的出口相连,第十三电磁阀22的进口、第一压力控制器21的出口并联后与第十五电磁阀26的进口相连,第一压力控制器21的进口与载气相连,十四口回转阀40的5号口与第二收集器25的另一端相连,十四口回转阀40的6号口与第十七电磁阀30的进口相连,十四口回转阀40的7号口与第二十一电磁阀41的进口相连,十四口回转阀40的8号口与第三收集器27的一端相连,十四口回转阀40的9号口与第四收集器28的一端相连,十四口回转阀40的11号口与第一气体推动装置50的出口相连,第一气体推动装置50的进口与第十五电磁阀26的出口相连,十四口回转阀40的12号口与第四收集器28的另一端相连,十四口回转阀40的13号口与第十八电磁阀31的进口相连,十四口回转阀40的14号口没有任何连接,第七电磁阀15的出口、第八电磁阀16的出口、第九电磁阀17的出口、第十电磁阀18的出口、第十一电磁阀19的出口、第十二电磁阀20的出口、第十六电磁阀29的进口相并联后与第三收集器27的另一端相连,第十四电磁阀23的出口、第十八电磁阀31的出口、第十七电磁阀30的出口、第十六电磁阀29的出口、第十九电磁阀33的进口相并联后与质量流量控制器32的进口相连,第十九电磁阀33的出口与排空接口相连,第二十一电磁阀的出口与排空口相连,质量流量控制器32的出口与真空泵接口相连,色谱柱35的另一端与氢火焰离子化检查器36相连,第二十电磁阀37的出口与氢火焰离子化检查器36相连,第三压力控制器39的出口与氢火焰离子化检查器36相连,第二十电磁阀37的进口与第二压力控制器38的出口相连,第二压力控制器38的进口与氢气相连,第三压力控制器39的进口与空气相连,第一收集器24、第二收集器25、第三收集器27、第四收集器28是安装在电子制冷片上。

下面结合说明书附图和如下实施例对本实用新型做进一步的描述。

实施例1(参见说明书附图图1、图2):

第一步冷冻:关闭所有的电磁阀,转动十二口回转阀47到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12相通的位置,启动电子制冷,将第一收集器24、第二收集器25、第三收集器27、第四收集器28同时冷冻到-20℃,然后进入第二步。

第二步吹扫与进样:开启第一电磁阀9、第十三电磁阀23、第七电磁阀15、第十四电磁阀26,其余电磁阀关闭,开启真空泵,开启第一质量流量控制器32、第二质量流量控制器34按100毫升每分钟的流速运行,用样品气吹扫1分钟后关闭第十三电磁阀23、第十四电磁阀26。开启第十六电磁阀30、第十五电磁阀29,并累计进样体积100毫升,进样完毕后,进入第三步。

第三步转移:开启第五电磁阀13、第十一电磁阀19、第十五电磁阀29、第十六电磁阀30,其余电磁阀关闭,开启第一质量流量控制器32、第二质量流量控制器34按20毫升每分钟的流速转移,并计算转移时间2分钟,同时升温第一收集器24、第三收集器27到15℃,转移完毕后,进入第四步。

第四步解析:关闭所有电磁阀,转动十二口回转阀47到1与12、2与3、4与5、6与7、8与9、10与11相通的位置,关闭第一气体推动装置50、第二气体推动装置51,升温第二收集器25、第四收集器28到180℃,启动第一气体推动装置50、第二气体推动装置51,此时被第二收集器25与第四收集器28富集的挥发性有机化合物全部被载气分别转移到第二色谱柱36与第一色谱柱38分离后,再分别进入第二氢火焰离子化检查器39与第一氢火焰离子化检查器40,分别检测出各个化合物的浓度值。解析完毕后进入第五步。

第五步清洗:转动十二口回转阀47到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12相通的位置,升温第一收集器24、第二收集器25、第三收集器27、第四收集器28到200℃,开启第五电磁阀13、第十六电磁阀30、第十七电磁阀31、第十一电磁阀19、第十五电磁阀29、第十八电磁阀33,其余电磁阀关闭,系统进入清洗状态。清洗完毕后又开始启动电子制冷,将第一收集器24、第二收集器25、第三收集器27、第四收集器28同时冷冻到-20℃,如此周而复始。

实施例2:采用Nafion® dryer干燥膜来置换第一收集器24、第三收集器27,参见说明书附图图3、图4:

第一步冷冻:关闭所有的电磁阀,转动十二口回转阀47到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12相通的位置,启动电子制冷,将第二收集器25、第四收集器28同时冷冻到-20℃,然后进入第二步。

第二步吹扫与进样:开启第一电磁阀9、第十三电磁阀23、第七电磁阀15、第十四电磁阀26,其余电磁阀关闭,开启真空泵,开启第一质量流量控制器32、第二质量流量控制器34按100毫升每分钟的流速运行,用样品气吹扫1分钟后关闭第十三电磁阀23、第十四电磁阀26;开启第十六电磁阀30、第十五电磁阀29,并累计进样体积100毫升,进样完毕后,进入第三步。

第三步解析:关闭所有电磁阀,转动十二口回转阀47到1与12、2与3、4与5、6与7、8与9、10与11相通的位置,关闭第一气体推动装置50、第二气体推动装置51,升温第二收集器25、第四收集器28到180℃,启动第一气体推动装置50、第二气体推动装置51,此时被第二收集器25与第四收集器28富集的挥发性有机化合物全部被载气分别转移到第二色谱柱36与第一色谱柱38分离后,再分别进入第二氢火焰离子化检查器39与第一氢火焰离子化检查器40,分别检测出各个化合物的浓度值。解析完毕后进入第四步。

第四步清洗:转动十二口回转阀47到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12相通的位置,升温第二收集器25、第四收集器28到200℃,开启第五电磁阀13、第十六电磁阀30、第十七电磁阀31、第十一电磁阀19、第十五电磁阀29、第十八电磁阀33,其余电磁阀关闭,系统进入清洗状态;清洗完毕后又开始启动电子制冷,将第二收集器25、第四收集器28同时冷冻到-20℃,如此周而复始。

实施例3参见说明书附图图5、图6:

第一步冷冻与清洗:开启第十五电磁阀26、第十一电磁阀19、第二十一电磁阀41,其余电磁阀关闭,转动十四口回转阀40到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12、13与14相通的位置,启动电子制冷,将第一收集器24、第二收集器25同时冷冻到-20℃,升温第三收集器27、第四收集器28到190℃,进入清洗状态,然后进入第二步。

第二步吹扫进样与冷冻:开启第一电磁阀9、十四电磁阀23、第十三电磁阀22,其余电磁阀关闭,开启真空泵,开启质量流量控制器32按100毫升每分钟的流速运行,吹扫1分钟后,关闭第十四电磁阀23,开启第十七电磁阀30,并开始累计进样体积;同时冷冻第三收集器27、第四收集器28到-20℃。进样完毕后,进入第三步。

第三步转移与冷冻:开启第五电磁阀13、第十七电磁阀30、第十三电磁阀22,其余电磁阀关闭,开启质量流量控制器32按20毫升每分钟的流速运行,转移2分钟;同时升温第一收集器24到15℃;第三收集器27、第四收集器28保持冷冻到-20℃,转移完毕后,进入第四步。

第四步解析清洗与吹扫进样:开启十三电磁阀22、第七电磁阀15、第十六电磁阀29,其余电磁阀关闭,转动十四口回转阀40到1与14、2与3、4与5、6与7、8与9、10与11、12与13相通的位置,关闭第二气体推动装置51,升温第二收集器25到180℃,启动第二气体推动装置51,此时被第二收集器25捕获的挥发性有机化合物全部被载气分别转移到色谱柱35分离后,进入氢火焰离子化检查器36,检测出各个化合物的浓度值,解析2分钟,解析完毕后,升温第一收集器27、第二收集器28到190℃,开启第五电磁阀13,进入清洗状态;同时开启真空泵,开启质量流量控制器32按100毫升每分钟的流速运行,吹扫1分钟后,关闭第十六电磁阀29,开启第十八电磁阀31,并开始累计进样体积100毫升。进样完毕后,进入第五步。

第五步冷冻与转移:开启第十一电磁阀19、第十八电磁阀31、第十五电磁阀26,其余电磁阀关闭,开启质量流量控制器32按20毫升每分钟的流速运行,转移2分钟,升温第三收集器27到15℃。同时冷冻第一收集器24、第二收集器25到-20℃,转移完毕后,进入第六步。

第六步吹扫进样与解析清洗:转动十四口回转阀40到1与2、3与4、5与6、7与8、9与10、11与12、13与14相通的位置,开启第二电磁阀10、第十四电磁阀23、第十五电磁阀26,其余电磁阀关闭,关闭第一气体推动装置50,升温第四收集器28到180℃,启动第一气体推动装置50,此时被第四收集器28富集的挥发性有机物被解析出来后,进入色谱柱35分离,被分离的化合物分别再进入氢火焰离子化检查器36,检测出各个化合物的浓度值,解析2分钟,之后升温第三收集器27、第四收集器28到190℃,开启第十一电磁阀19、第二十一电磁阀41进入清洗状态;同时开启真空泵,开启质量流量控制器32按100毫升每分钟的流速运行,吹扫1分钟后,关闭第十四电磁阀23,开启第十七电磁阀30,并开始累计进样体积100毫升。然后又进入第三步,如此周而复始。

对本实用新型应当理解的是,以上所述的实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细的说明,以上仅为本实用新型的实施例而已,里面列举的温度参数、流速参数、时间参数等并不用于限定本实用新型,凡是在本实用新型的精神原则之内,所做出的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内,比如:冷冻温度点的改变、冷冻方式的替换、改变进样口的数量、改变回转阀的接口位数、将氢火焰离子化检查器改成其它形式的检测器、将一只回转阀用2只回转阀来代替、增减电磁阀的数量、改变外围结构、改变质量流量控制器的安装位置等。本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护。

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