大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气相色谱分析技术领域，尤其是涉及一种大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统。
【背景技术】
[0002]过氧酰基硝酸酯，是具有RC(O)OONO2结构的一系列化合物的总称(PANs);其中，PANs的两个主要物种是过氧乙酰硝酸酯(PAN)和过氧丙酰硝酸酯(PPN)。
[0003]大气中PAN是这类化合物中浓度最高的组分，是大气光化学反应产生的重要二次污染物。PAN由于没有天然一次排放源及平流层输送的贡献，只能在光的参与下，经挥发性有机物氧化与NO2反应产生。与臭氧(O3，部分平流层03可传输至对流层)相比，PAN具有更低的背景浓度(几十个PPtv至几百个pptv)，是一种更合适的大气光化学污染指示剂。然而，PAN不仅是大气中典型的植物毒素，而且还是眼睛的刺激剂，造成皮肤癌的可能致变物；另外，由于PAN具有的低温稳定和高温热解的特性，城市区域光化学产生的PANs —旦扩散到中高对流层，便可长距离传输至偏远地区下沉，并再次释放出过氧自由基和NOx，故被广泛认为是偏远地区氮氧化物的主要来源。
[0004]大气中PANs的污染水平及其时空变化特征对深入揭示大气光氧化剂和二次颗粒物的形成机制以及合理评估其对环境的影响可提供重要科学依据。因此，大气中痕量PANs的可靠测定已成为大气环境化学领域关注的热点，亟需发展具有高灵敏度的PANs在线分析检测技术。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统，该系统能够准确测定大气中PANs的污染水平、及其时空变化特征，对深入揭示大气光氧化剂和二次颗粒物的形成机制，以及合理评估其对环境影响可提供高频度时时在线观测数据。
[0006]本发明提供一种大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统，包括:标定装置，所述标定装置用于合成PAN和CCl4标定气体；采样装置，所述采样装置的输入端分别与环境大气和所述标定装置的输出端连通，所述采样装置用于定量采集所述环境大气中的环境气体或所述标定装置合成的所述PAN和0:14标定气体；分离装置，所述分离装置的输入端与所述采样装置的输出端连通，所述分离装置用于对所述采样装置内所采集的气体中PAN、PPN或CCl4g标物进行分离；检测装置，所述检测装置的输入端与所述分离装置的输出端连通，所述检测装置用于对所述分离装置分离出的所述目标物进行检测并产生电信号。
[0007]其中，所述的大气中PANs和0:14在线气相色谱分析和标定系统，还包括:信号处理装置，所述信号处理装置的输入端与所述检测装置的输出端电连接，所述信号处理装置用于对所述检测装置产生的所述电信号进行收集并传输；温度控制装置，所述温度控制装置分别与所述分离装置和所述检测装置电连接，所述温度控制装置用于控制所述分离装置和所述检测装置的工作温度；电气控制装置，所述电气控制装置分别与所述标定装置、所述采样装置、所述分离装置、所述检测装置、所述信号处理装置和所述温度控制装置电连接，所述电气控制装置用于实现并控制所述大气中PANs和0:14在线气相色谱分析和标定系统的自动化工作；数据显示存储装置，所述数据显示存储装置分别与所述信号处理装置、所述温度控制装置和所述电气控制装置电连接，所述数据显示存储装置用于接收所述信号处理装置传输的所述电信号，并对所述电信号进行显示存储，并对所述大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统的控制信号和状态数据进行显示存储。
[0008]具体地，所述标定装置包括气体源装置，所述气体源装置通过质量流量控制器与光化学反应池连通。
[0009]进一步地，所述气体源装置包括N0/CC14混合标准气体源装置、丙酮标准气体源装置和合成空气气体源装置；所述质量流量控制器包括与所述N0/CC14混合标准气体源装置对应连通的第一质量流量控制器，与所述丙酮标准气体源装置对应连通的第二质量流量控制器，以及与所述合成空气气体源装置对应连通的第三质量流量控制器。
[0010]实际应用时，所述采样装置包括:采样切换阀，所述采样切换阀的输入端通过管路分别与所述环境大气和所述光化学反应池的输出端连通；十通阀，所述十通阀的一号孔位与所述采样切换阀的输出端连通；定量环，所述定量环的输入端与所述十通阀的二号孔位连通，所述定量环的输出端与所述十通阀的九号孔位连通；气体采样栗，所述气体采样栗与所述十通阀的十号孔位连通。
[0011]其中，所述分离装置为微型色谱柱箱，所述微型色谱柱箱包括预分离色谱柱和主分离色谱柱；所述预分离色谱柱的输入端与所述十通阀的三号孔位连通，所述预分离色谱柱的输出端与所述十通阀的六号孔位连通；所述主分离色谱柱的输入端与所述十通阀的七号孔位连通，所述主分离色谱柱的输出端与所述检测装置连通。
[0012]具体地，所述预分离色谱柱为毛细管气相色谱柱；所述主分离色谱柱为毛细管气相色谱柱。
[0013]进一步地，所述检测装置包括:检测器切换阀，所述检测器切换阀的输入端与所述主分离色谱柱的输出端连通；电子捕获检测器，所述电子捕获检测器的输入端与所述检测器切换阀的输出端连通。
[0014]实际应用时，所述的大气中PANs和0:14在线气相色谱分析和标定系统，还包括:氦气供给装置，所述氦气供给装置通过第四质量流量控制器与所述十通阀的八号孔位连通，所述氦气供给装置用于为所述大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统提供载气；氮气供给装置，所述氮气供给装置通过第五质量流量控制器与所述十通阀的四号孔位连通，所述氮气供给装置用于为所述大气中PANs和0:14在线气相色谱分析和标定系统提供反吹气；所述氮气供给装置还通过第六质量流量控制器与所述检测器切换阀的输入端连通，所述氮气供给装置还用于为所述大气中PANs和0:14在线气相色谱分析和标定系统提供平衡气；所述氮气供给装置还通过第七质量流量控制器与所述电子捕获检测器的输入端连通，所述氮气供给装置还用于为所述大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统提供尾吹气。
[0015]其中，所述光化学反应池的输出端还与所述环境大气连通；所述十通阀的五号孔位也与所述环境大气连通；所述检测器切换阀的放空端也与所述环境大气连通。
[0016]相对于现有技术，本发明所述的大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统具有以下优势:
[0017]本发明提供的大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统中，包括依次连通的标定装置、采样装置、分离装置和检测装置；标定装置用于合成PAN和CCl4标定气体，采样装置用于定量采集环境大气中的环境气体或合成的PAN和0:14标定气体，分离装置用于对采样装置内所采集的气体中的PAN、PPN或CCl4S标物进行分离，检测装置用于对分离出的目标物进行检测并产生电信号。由此分析可知，本发明提供的大气中PANs和0:14在线气相色谱分析和标定系统中，当标定装置合成一定浓度范围的PAN和CCl4标定气体后，能够通过采样装置对已合成的PAN和CCl4标定气体或环境气体进行采样，并通过分离装置对气体样品中的目标物进行分离，最后通过检测装置对分离出的目标物进行检测并产生电信号用于系统标定和环境大气检测。因此，本发明提供的大气中PANs和CCl4在线气相色谱分析和标定系统，能够准确测定大气中PANs的污染水平、及其时空变化特征，对深入揭示大气光氧化剂和二次颗粒物的形成机制，以及合理评估其对环境影响可提供高频度时时在线观测数据。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明实施例提供的大气中PANs和CCl4在线气相色谱