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原文传递一种无损采集固定源烟气中半挥发性有机物的装置及方法

专利名称：	一种无损采集固定源烟气中半挥发性有机物的装置及方法
摘要：	本发明公开了一种无损采集固定源烟气中半挥发性有机物的装置，包括顺次连接的固态颗粒物捕集单元、冷凝单元、气相吸附单元、采样泵和控制单元，其中，控制单元与采样枪的头部的烟气温度传感器和烟气流速传感器相连，根据所获得的压强、温度数据将采样流量实时换算为标况流量并记录总采样标况体积；控制单元与冷凝单元的气体出口处的温度传感器连接，根据采样点工况条件和烟气特征实时控制冷凝单元的冷凝强度；控制单元与所述采样泵连接，实时调节采样泵的流量达到等速采样。利用本发明的装置，可以同时采集固定源烟气中的固态颗粒相、可冷凝和不可冷凝的半挥发性有机物，实现对半挥发性有机物的无损采集。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	朱天乐;阴勇;吕栋;孙也
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910235675.7
公开号：	CN110068488A
分类号：	G01N1/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	100191 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种无损采集固定源烟气中半挥发性有机物的装置，其特征在于，包括顺次连接的固态颗粒物捕集单元、冷凝单元、气相吸附单元、采样泵和控制单元，所述固态颗粒物捕集单元包括具有石英内衬的采样管和置于所述采样管的前端的内设置有过滤元件的采样枪，所述采样枪的头部设置有烟气温度传感器和烟气流速传感器，所述采样管包括放置过滤元件的第一内径和用于经过过滤元件处理后的烟气通过的第二内径；所述冷凝单元包括蛇形冷凝管和连接在所述蛇形冷凝管的下端的冷凝液接收瓶，所述冷凝单元的气体出口处设置有温度传感器；所述气相吸附单元包括气相吸附管和设置在所述气相吸附管中的树脂吸附段，所述树脂吸附段包括PUF树脂—XAD-2树脂—PUF树脂的层结构，位于外侧的PUF树脂的总高度为10-60mm，位于中间的XAD-2树脂的高度为10-30mm；所述控制单元与所述采样枪的头部的烟气温度传感器和烟气流速传感器相连，根据所获得的压强、温度数据将采样流量实时换算为标况流量并记录总采样标况体积；所述控制单元与所述冷凝单元的气体出口处的温度传感器连接，根据采样点工况条件和烟气特征实时控制冷凝单元的冷凝强度；所述控制单元与所述采样泵连接，实时调节采样泵的流量达到等速采样。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤元件为石英滤筒，所述第一内径为20-30mm，所述第二内径小于20mm，所述石英滤筒的长度为70mm。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤元件为石英滤膜，所述第一内径为48mm，所述第二内径小于20mm。 4.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述采样枪具有直径为6-10mm的采样滤嘴。 5.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述过滤元件的固态颗粒物截流率大于99.7％。 6.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述气相吸附管为由石英玻璃制成。 7.一种使用根据权利要求1-6之一所述的装置无损采集固定源烟气中半挥发性有机物的方法，其特征在于，包括如下步骤：将采样枪深入烟道抽取烟气，所抽取的烟气经过滤元件过滤捕集固态颗粒物后，进入冷凝单元；烟气中的可冷凝组分在蛇形冷凝管中冷凝后被收集到冷凝液接收瓶中；剩余的未冷凝烟气进入气相吸附单元，烟气中的气相半挥发性有机物被XAD-2树脂和PUF树脂吸收；采样结束后，将经过采用的过滤元件和XAD-2树脂和PUF树脂以及收集的冷凝液，立即冷藏保存，待下一步预处理及分析，其中，通过所述控制单元记录总采样体积并根据工况条件将采样体积换算为标况体积；根据工况条件和采样烟气控制冷凝单元的冷凝强度，保证冷凝效果和气相吸附效果；以及控制采样泵调节采样流量保持等速采样，从而实现对烟气中固态颗粒相、液相、气相半挥发性有机物的同步无损采集。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，控制烟气出冷凝单元的温度低于10℃-25℃，出冷凝单元的水蒸气含量低于0.3％-0.5％。 9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，等速采样体积不低于300NdL，半挥发性有机物的检出限为90％。 10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，气相半挥发性有机物的采集效率大于95％。
所属类别：	发明专利