专利名称：痕量有机物稳定发生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机物稳定发生装置，可产生稳定的痕量浓度(10_9 10_12 g/Nm3)的有机物，作为研究降解有机物的基础装置。
背景技术：
痕量有机污染物如二噁英类等物质具有环境持久性、生物蓄积性、长距离迁移能力和生物危害性等特点，且存在基质复杂，很难定时定量的稳定发生，为研究其降解及抑制带来了极大困难，因此需要建立一个稳定的痕量有机物发生装置。痕量有机物稳定发生装置，是一种稳定发生痕量有机物(如二恶英类)的装置，其 目的是为研究痕量有机物的降解及抑制影响因素提供支持，它是建立整个痕量有机物降解系统的关键环节。对于一个稳定的发生源来说，应该做到提供痕量有机物的量可知可控，可长时间运行，并可维持在一个恒定的浓度水平。但迄今为止，国内外尚无一套此类装置可供选择。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种痕量有机物稳定发生装置。为解决技术问题，本发明的解决方案是提供一种痕量有机物稳定发生装置，包括痕量有机物的计量装置；所述计量装置是微量注射器；该痕量有机物稳定发生装置还包括一个三通结构的雾化器，其三个通道分别为微量注射器的插入口、雾化器气体入口和管状的出口端；还有一个外部设加热套的石英管，其一端为痕量有机物的出口，另一端设带贯通孔的塞子，所述雾化器的管状出口端穿过塞子后伸入石英管的内腔；以及气源，用于提供雾化有机物的气体；气源通过管路依次连接气体减压阀和气体流量计，气体流量计接至雾化器气体入口 ；微量注射器的尾部连接至微透析泵，其针尖部位置于雾化器上的插入口内。本发明中，所述雾化器具有双层管状结构，包括内管和外管；在微量注射器插入口一侧的内管具有扩口形状，且与外管的内壁相接；在出口端的内管与外管呈同心布置，且通过连接筋实现固定；内管用于插入微量注射器的针尖部位，其内径大于微量注射器针尖部位的直径；外管与雾化器气体入口相接。本发明中，外管在出口端的轴向截面具有逐渐收缩的锥台形状。本发明中，所述气体流量计有两台且并联运行。本发明中，所述气体流量计为气体质量流量计，并通过信号线接至流量控制显示器。本发明中，所述气源是内装压缩空气或惰性气体的钢瓶，或者是提供压缩空气或惰性气体的气体发生装置。本发明中，所述加热套通过信号线连接至温度控制显示器。
本发明中，所述加热套是电加热套。本发明中，所述石英管的内腔分为前端的预热段和后端的挥发段，所述雾化器的管状出口端伸入至石英管内腔的预热段。本发明中，所述石英管挥发段的长度为2(T50cm，其内径为2 4cm。相对于现有技术而言，本发明的有益效果在于在使用之前可以将含有不同浓度目标有机物的有机溶液贮存于微量注射器中，经由微透析泵匀速注射至特定有机溶剂雾化器中，经过充分雾化后的有机溶液产生稳定的痕量有机物，发生源的产生量通过溶液浓度及注射速度进行调节。经过大量实验证明，此种痕量有机物稳定发生装置具有较好的稳定性及重复性。产生的痕量有机物质量可控，其原因包括两方面有机溶液浓度可通过添加溶剂进行调节，注射量可通过注射速度调节，速度范围控制在lOOnl/mirTlOOOnl/min之间，最终可产生稳 定的痕量浓度(10_9 10_12 g/Nm3)的有机物。
图I是本发明的结构示意图。图2是雾化器结构示意图。
图3是石英管结构示意图。图中附图标记1流量控制显示器；2气体质量流量计；3减压阀；4气源；5微透析泵；6微量注射器；7石英管；8电加热套；9雾化器；10温度控制显示器；11微量注射器的插入口 ；12雾化器出口端；13雾化器气体入口 ；14塞子；15预热段；16挥发段。
具体实施例方式下面结合附图对本发明具体实施方式
进行说明。本发明的痕量有机物发生装置主要包括两个部分，由微透析泵5和微量注射器6组成的痕量有机物定时定量注射部分；以及由雾化器9和石英管7组成的有机溶剂雾化稳定挥发部分。其技术特点是通过匀速注射微量的目标痕量有机物溶液，并通过雾化器9使其雾化后产生稳定可控的痕量有机物。雾化器9是一个三通结构，其三个通道分别为微量注射器的插入口 11、雾化器气体入口 13和管状的出口端12 ;雾化器9的主体部分具有双层管状结构，包括内管和外管；在微量注射器插入口 11 一侧的内管具有扩口形状，且与外管的内壁相接；在雾化器出口端12的外管具有逐渐收缩的锥台状的轴向截面形状，内管与外管呈同心布置，且通过连接筋实现固定；微量注射器6的尾部连接至微透析泵5，其针尖部位置于微量注射器插入口 11 内；内管用于插入微量注射器6的针尖部位，其内径大于微量注射器6针尖部位的直径；夕卜管与雾化器气体入口 13相接。还有一个外部设电加热套8的石英管7，其一端为痕量有机物的出口，另一端设带贯通孔的塞子14，雾化器出口端12穿过塞子14后伸入石英管7的内腔。石英管7的内腔分为前端的预热段15和后端的挥发段16，其中挥发段16的长度为2(T50cm，其内径为2 4cm。雾化器出口端12伸入至石英管内腔的预热段15。电加热套8通过信号线连接至温度控制 显示器10。
本发明使用内装压缩空气或惰性气体的钢瓶作为气源4 (当然也可以使用提供压缩空气或惰性气体的气体发生装置)，气源4提供用于雾化有机物的气体，并通过管路依次连接气体减压阀3和气体质量流量计2，气体质量流量计2接至雾化器气体入口 13 ;气体质量流量计2有两台且为并联运行，且通过信号线接至流量控制显示器I。工作过程打开气源4并使用流量控制显示器I将其流量设定为0. 5^2L/min,将微量注射器6放入已预设过注射速度的微透析泵5中；启动透析泵5，使含有一定浓度目标有机物的有机溶液(还可使用目标有机物标液)匀速注射到雾化器6中。有机溶液在石英管预热段15中实现雾化和吸附饱和，经过雾化后的溶液进入石英管挥发段16，最终产生一定浓度的目标有机物气体。实例说明上述装置如需产生10_9 10_12 g/Nm3量级的有机物浓度，可调节微透析泵5使其注 射速度范围为Inf lml/min，使用的微量注射器6容量为500nf IOOOml不等。以痕量有机物二恶英为例，注射浓度对于发生源稳定性几乎没有影响，二恶英产生量相对稳定基本在标定值的949^106%之间浮动，且各同系物的挥发量没有明显变化，证明此发生源稳定可靠，所配套设计的雾化器9具有很高的灵敏度并对微量溶液具有较好的雾化效果，彻底地解决了痕量有机物产生不可知不可控的问题。
权利要求
1.一种痕量有机物稳定发生装置，包括痕量有机物的计量装置；其特征在于，所述计量装置是微量注射器；该痕量有机物稳定发生装置还包括 一个三通结构的雾化器，其三个通道分别为微量注射器的插入口、雾化器气体入口和管状的出口端； 还有一个外部设加热套的石英管，其一端为痕量有机物的出口，另一端设带贯通孔的塞子，所述雾化器的管状出口端穿过塞子后伸入石英管的内腔； 以及气源，用于提供雾化有机物的气体；气源通过管路依次连接气体减压阀和气体流量计，气体流量计接至雾化器气体入口 ；微量注射器的尾部连接至微透析泵，其针尖部位置于雾化器上的插入口内。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述雾化器具有双层管状结构，包括内管和外管；在微量注射器插入口一侧的内管具有扩口形状，且与外管的内壁相接；在出口端 的内管与外管呈同心布置，且通过连接筋实现固定；内管用于插入微量注射器的针尖部位，其内径大于微量注射器针尖部位的直径；外管与雾化器气体入口相接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，外管在出口端的轴向截面具有逐渐收缩的锥台形状。
4.根据权利要求I至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述气体流量计有两台且并联运行。
5.根据权利要求I至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述气体流量计为气体质量流量计，并通过信号线接至流量控制显示器。
6.根据权利要求I至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述气源是内装压缩空气或惰性气体的钢瓶，或者是提供压缩空气或惰性气体的气体发生装置。
7.根据权利要求I至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述加热套通过信号线连接至温度控制显示器。
8.根据权利要求I至3任意一项中所述的装置，所述加热套是电加热套。
9.根据权利要求I至3任意一项中所述的装置，所述石英管的内腔分为前端的预热段和后端的挥发段，所述雾化器的管状出口端伸入至石英管内腔的预热段。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述石英管挥发段的长度为2(T50cm，其内径为2 4cm。
全文摘要
本发明涉及有机物稳定发生装置，旨在提供一种痕量有机物稳定发生装置。该装置包括微量注射器，以及三通结构的雾化器，其三个通道分别为微量注射器的插入口、雾化器气体入口和管状的出口端；外部设加热套的石英管，其一端为痕量有机物的出口，另一端设带贯通孔的塞子，所述雾化器的管状出口端穿过塞子后伸入石英管的内腔；以及气源，用于提供雾化有机物的气体；气源通过管路依次连接气体减压阀和气体流量计，气体流量计接至雾化器气体入口；微量注射器的尾部连接至微透析泵，其针尖部位置于雾化器上的插入口内。 该装置具有较好的稳定性及重复性。产生的痕量有机物质量可控，最终可产生稳定的痕量浓度(10-9~10-12 g/Nm3)的有机物。
文档编号G01N1/44GK102728499SQ20121023007
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者严建华, 任咏, 倪明江, 岑可法, 李晓东, 纪莎莎, 陆胜勇, 陈彤 申请人:浙江大学