PM2.5專用有機前處理設備制造技術

本實用新型專利技術涉及一種PM2.5專用有機前處理設備，包括依次連接的試劑瓶、高壓泵、液路三通、壓力變送器、可加熱的萃取柱、截止閥、凈化柱、樣品瓶，還包括石墨樣品瓶架以及輔助氣路控制閥組；本實用新型專利技術提供的PM2.5專用有機前處理設備，其針對PM2.5樣品量小（1克以下，毫克量級），采樣通常是膜吸附的實際情況，設計了方便卷放吸附膜的毫升級樣品萃取池，并配合高溫、高壓的提取手段以及后續的柱凈化和濃縮技術，快速完成PM2.5的前處理工作，具有很強的針對性和實用性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種PM2.5專用有機前處理設備。
技術介紹
PM2.5的暴露與人體呼吸系統、循環系統及免疫系統等多種疾患具有相關性，因此，近來愈來愈受到社會關注。PM2.5主要產生于交通、制造、能源等行業中的高溫燃燒過程。它的成分組成非常復雜，其中就含有多種可致癌的有機成分，如多環芳烴、多氯聯苯、多溴聯苯醚、多氯代二苯二惡英等。針對PM2.5中有機成分的研究不僅可以用于人體健康風險評估，而且還可以提供PM 2.5的來源信息，用于污染源的排查和管控。目前，用來檢測PM2.5中各種有機成分的色譜、質譜設備都已發展地相對成熟，然而針對PM2.5中有機成分的前處理工作，如提取、凈化、濃縮，快速高效的專用設備目前還沒有商品化的設備。
技術實現思路
本技術所解決的技術問題是提供一種PM2.5專用有機前處理設備，其針對PM2.5樣品量小(I克以下，毫克量級)，采樣通常是膜吸附的實際情況，設計了方便卷放吸附膜的毫升級樣品萃取池，并配合高溫、高壓的提取手段以及后續的柱凈化和濃縮技術，快速完成PM2.5的前處理工作，具有很強的針對性和實用性。一種PM2.5專用有機前處理設備，包括依次連接的試劑瓶、高壓泵、液路三通、壓力變送器、可加熱的萃取柱、截止閥、凈化柱、樣品瓶，還包括石墨樣品瓶架以及輔助氣路控制閥組；所述若干個樣品瓶放置于所述石墨樣品瓶架內；所述輔助氣路閥組包括氮氣鋼瓶、減壓表、氣路接口、壓力調節閥一和壓力調節閥二、開關閥、濃縮針以及高壓電磁閥。本技術的PM2.5專用有機前處理設備，所述試劑瓶出口連接高壓泵，并通過壓力調節閥一與所述輔助氣路閥組的氣路接口連接；高壓泵前后端分別與試劑瓶和可加熱的萃取柱相連；在高壓泵和可加熱的萃取柱之間連接了液路三通和壓力變送器，液路三通的另一條通路通過高壓電磁閥與所述輔助氣路閥組的氣路接口連接；可加熱的萃取柱配備外圍加熱套，后通過截止閥連接凈化柱，凈化柱出口連接樣品瓶，所述樣品瓶放置于一支可加熱的石墨樣品瓶架內，在加熱條件下，通過濃縮針吹掃出氮氣鋼瓶內的氮氣可對收集的凈化液進行濃縮；所述濃縮針通過開關閥與所述輔助氣路閥組的氣路接口連接；所述截止閥的另一出口通過壓力調節閥二與所述輔助氣路閥組的氣路接口連接；所述氣路接口通過減壓表與氮氣鋼瓶連接。采用上述的技術方案，可以取得的技術效果是:(I)本設備采用高溫高壓的萃取模式，可以采用很少量的溶劑處理PM2.5樣品，有利于快速檢測，整個樣品處理過程一般在15min左右，溶劑消耗<5ml ；(2)本設備針對PM2.5樣品的微量特點，針對性的設計微萃取柱和凈化柱，并與后續收集樣品瓶和濃縮技術配套，具有很好的專業性和實用性；附圖說明圖1是本技術的PM2.5專用有機前處理設備的連接關系圖；圖中:1:試劑瓶；2:高壓泵；3:液路三通；4:壓力變送器；5:萃取柱；6:截止閥；7:凈化柱；8:樣品瓶；9:石墨樣品瓶架；10:氣氣鋼瓶；11:減壓表；12:氣路接口 ；13:壓力調節閥一 ；14:壓力調節閥_■ ； 15:開關閥；16:濃縮針；17:聞壓電磁閥。具體實施方式為進一步說明本技術，結合以下具體實施方式具體說明:見圖1，虛線顯示氣體流路；實線顯示液體流路。如圖1所示，一種PM2.5專用有機前處理設備，包括依次連接的試劑瓶1、高壓泵2、液路三通3、壓力變送器4、可加熱的萃取柱5、截止閥6、凈化柱7、樣品瓶8，還包括石墨樣品瓶架9以及輔助氣路控制閥組；若干個樣品瓶8放置于石墨樣品瓶架9內；輔助氣路閥組包括氮氣鋼瓶10、減壓表11、氣路接口 12、壓力調節閥一 13和壓力調節閥二 14、開關閥15、濃縮針16以及高壓電磁閥17。試劑瓶I分別連接氮氣鋼瓶10和高壓泵2，主要用于溶劑的儲存；高壓泵2前后端分別與試劑瓶I和萃取柱5相連，負責萃取溶劑的輸送和提供足夠的萃取壓力(一般為IOMpa);在高壓泵2和萃取柱5之間連接了液路三通3和壓力變送器4，液路三通3負責液路和氣路的連接；壓力變送器4監測萃取柱5的實時壓力變化；萃取柱5上下端分別連接高壓泵2和截止閥6，并配備外圍加熱套，可提供萃取溫度高達230° C，截止閥6通過關和開可實現萃取柱5中壓力保持和卸壓；截止閥6出口端連接凈化柱7，凈化柱7可實現萃取液的凈化，凈化柱7出口連接樣品瓶8，`樣品瓶8負責凈化液的收集，上述的樣品瓶8置于一支可加熱的石墨樣品瓶架9上，在加熱條件下，通過濃縮針16吹掃氮氣可對收集的凈化液進行濃縮；系統的輔助氣路均通過氣路接口 12，減壓表11出來氮氣壓力約lOOPsi，氣體經壓力調節閥一 13后(約30Psi)引入試劑瓶1，用于避免試劑瓶I在試劑消耗后形成負壓；高壓氮氣通過高壓電磁閥17后可以吹掃萃取柱5，可確保萃取柱5中的萃取液完全流出；氣體流經壓力調節閥二 14后(約50Psi )到達液路中的截止閥6，壓力調節閥二 14通過打開與關閉可控制截止閥6的關閉與打開；氣體通過開關閥15流經濃縮針16可實現收集液的濃縮。有關加熱輔助，氮氣吹掃濃縮的技術原理，本行業的技術人員都熟知，因此不再累述。在實際工作中，操作者要處理一個PM2.5樣品，系統的工作流程如下:(I)將萃取溶劑配制到試劑瓶，擰緊瓶蓋；(2)將已經準確稱量的PM2.5吸附膜卷曲后塞入萃取柱，然后將萃取柱連入流路置于加熱套中；(3)選取合適填料的凈化柱接入管路；(4)打開氣瓶減壓表至IOOPsi,這時壓力調節閥一打開,高壓電磁閥、壓力調節閥~■和開關閥均關閉；(5)打開壓力調節閥二使截止閥處于關閉狀態，高壓泵啟動輸送溶劑到萃取柱，等壓力變送器顯示達到IOMpa左右后停泵，萃取柱加熱套開始加熱萃取柱并保持一定時間(一般為 IOmin)；(6)關閉壓力調節閥二使截止閥打開，啟動高壓泵利用一定體積的新鮮溶劑沖洗萃取柱(一般溶劑總使用量可設定為f 4ml，便于后續計算濃度)，萃取液流經凈化柱凈化，并收集于樣品瓶中；(7)打開高壓電磁閥，利用高壓氮氣將流路中的殘存的液體全部回收到樣品瓶中；凈化液可直接分析，如果待測組分濃度偏低可繼續下述濃縮步驟；(8)關閉高壓電磁閥，使石墨樣品瓶架升溫(一般為70° C左右)，打開開關閥，濃縮針對準樣品瓶進行氮吹濃縮。以上所述的實施例僅僅是對本技術的優選實施方式進行描述，并非對本技術的范圍進行限定，在不脫離本技術設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本技術的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本技術的權利要求書確定的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種PM2.5專用有機前處理設備，其特征在于：包括依次連接的試劑瓶（1）、高壓泵（2）、液路三通（3）、壓力變送器（4）、可加熱的萃取柱（5）、截止閥（6）、凈化柱（7）、樣品瓶（8），還包括石墨樣品瓶架（9）以及輔助氣路控制閥組；所述若干個樣品瓶（8）放置于所述石墨樣品瓶架（9）內；所述輔助氣路閥組包括氮氣鋼瓶（10）、減壓表（11）、氣路接口（12）、壓力調節閥一（13）和壓力調節閥二（14）、開關閥（15）、濃縮針（16）以及高壓電磁閥（17）。

【技術特征摘要】
1.種PM2.5專用有機前處理設備，其特征在于:包括依次連接的試劑瓶(I)、高壓泵(2)、液路三通(3)、壓力變送器(4)、可加熱的萃取柱(5)、截止閥(6)、凈化柱(7)、樣品瓶(8)，還包括石墨樣品瓶架(9)以及輔助氣路控制閥組；所述若干個樣品瓶(8)放置于所述石墨樣品瓶架(9)內；所述輔助氣路閥組包括氮氣鋼瓶(10)、減壓表(11)、氣路接口(12)、壓力調節閥一(13)和壓力調節閥二(14)、開關閥(15)、濃縮針(16)以及高壓電磁閥(17)。2.據權利要求1所述的PM2.5專用有機前處理設備，其特征在于:所述試劑瓶(I)出口連接高壓泵(2)，并通過壓力調節閥一(13)與所述輔助氣路閥組的氣路接口(12)連接；高壓泵(2)前后端分別與試劑瓶(I)和可加熱的萃取柱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：史俊穩，顧愛平，武威威，劉霽欣，
申請(專利權)人：北京吉天儀器有限公司，
類型：實用新型
國別省市：