本實(shí)用新型涉及測(cè)量分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種VOCs吸附脫附測(cè)試裝置及VOCs測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

VOCs是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds)的英文縮寫。其定義有好幾種，例如，美國(guó)ASTM D3960－98標(biāo)準(zhǔn)將VOC定義為任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署(EPA)的定義：揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。世界衛(wèi)生組織(WHO，1989)對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)的定義為，熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。有關(guān)色漆和清漆通用術(shù)語(yǔ)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4618/1－1998和德國(guó)DIN 55649－2000標(biāo)準(zhǔn)對(duì)VOC的定義是，原則上，在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體。同時(shí)，德國(guó)DIN 55649－2000標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)定VOC含量時(shí)，又做了一個(gè)限定，即在通常壓力條件下，沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)低于或等于250℃的任何有機(jī)化合物。巴斯夫公司則認(rèn)為，最方便和最常見(jiàn)的方法是根據(jù)沸點(diǎn)來(lái)界定哪些物質(zhì)屬于VOC，而最普遍的共識(shí)認(rèn)為VOC是指那些沸點(diǎn)等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)。

室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度過(guò)高時(shí)很容易引起急性中毒，輕者會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐、或呈酩醉狀；重者會(huì)出現(xiàn)肝中毒甚至很快昏迷，有的還可能有生命危險(xiǎn)。至于大氣污染防控方面，VOCs防控已成為改善空氣質(zhì)量的瓶頸之一，當(dāng)前我國(guó)的VOCs監(jiān)測(cè)方法體系尚有不少需要完善的方面，雖然很多研究機(jī)構(gòu)和地方的環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)有比較良好的技術(shù)基礎(chǔ)，但尚未開展對(duì)大氣VOCs的常規(guī)監(jiān)測(cè)。

現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有簡(jiǎn)易的VOCs吸附和脫附評(píng)價(jià)測(cè)量裝置的技術(shù)問(wèn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種VOCs吸附脫附測(cè)試裝置及VOCs測(cè)量系統(tǒng)，以緩解了現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有簡(jiǎn)易的VOCs吸附和脫附評(píng)價(jià)測(cè)量裝置的技術(shù)問(wèn)。

本實(shí)用新型提供的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置，包括：第一罩體和第二罩體；

所述第一罩體內(nèi)設(shè)有流量計(jì)和第一加熱裝置；

所述第二罩體內(nèi)設(shè)有電子天平和設(shè)置在所述電子天平上的吸附柱；

使用時(shí)，氣體通過(guò)管道依次通過(guò)所述流量計(jì)、所述第一加熱裝置和所述吸附柱。

進(jìn)一步地，所述第一加熱裝置包括遠(yuǎn)紅外加熱管和石英管，所述遠(yuǎn)紅外加熱管繞所述遠(yuǎn)紅外加熱管的外壁呈螺旋狀設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述流量計(jì)的入口處設(shè)有第一控制閥，所述流量計(jì)的出口處設(shè)有第二控制閥。

進(jìn)一步地，所述第二控制閥為三通閥，所述三通閥的入口與所述流量計(jì)的出口連接，所述三通閥的出口分別與所述石英管的入口和廢氣回收裝置的入口連接。

進(jìn)一步地，所述第二罩體內(nèi)設(shè)有第二加熱裝置。

進(jìn)一步地，所述電子天平上設(shè)有用于固定所述吸附柱的支撐塊。

進(jìn)一步地，所述第一罩體和所述第二罩體內(nèi)分別設(shè)有第一溫度計(jì)和第二溫度計(jì)。

進(jìn)一步地，所述管道設(shè)置為聚四氟乙烯管。

進(jìn)一步地，所述流量計(jì)的入口處設(shè)有壓力傳感器。

本實(shí)用新型還提供了一種VOCs測(cè)量系統(tǒng)，包括所述的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置。

本實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果為：

本實(shí)用新型提供的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置，包括：第一罩體和第二罩體；第一罩體內(nèi)設(shè)有流量計(jì)和第一加熱裝置；第二罩體內(nèi)設(shè)有電子天平和設(shè)置在電子天平上的吸附柱；氣體通過(guò)管道依次通過(guò)流量計(jì)、第一加熱裝置、吸附柱。使用時(shí)，通過(guò)第一加熱裝置可以將氣體加熱，通過(guò)流量計(jì)可以控制氣體加入的量，VOCs通過(guò)吸附柱時(shí)，部分氣體留在吸附柱內(nèi)，通過(guò)電子天平，可以稱量出吸附柱在氣體通入前后的重量變化，從而可以測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)吸附性能的影響。脫附時(shí)，用熱蒸汽或者加熱氮?dú)獾韧ㄈ霚y(cè)試裝置中，隨著脫附進(jìn)行，隨時(shí)間變化吸附柱重量變小，通過(guò)電子天平，可以稱量出吸附柱在脫附氣體通入前后的重量變化。從而可以測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)VOCs吸附和脫附性能的影響。

另外，本實(shí)用新型還提供了一種VOCs測(cè)量系統(tǒng)，包括所述的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置。使用本實(shí)用新型提供的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置的VOCs測(cè)量系統(tǒng)，可以通過(guò)稱量測(cè)出吸附柱在氣體通入前后的重量變化，測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)吸附性能的影響。從而可以測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)VOCs吸附和脫附性能的影響。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的石英管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3所示的剖視圖；

圖5為消減應(yīng)力對(duì)電子天平試驗(yàn)結(jié)果。

圖標(biāo)：1－第一罩體；2－第二罩體；11－流量計(jì)；12－第一加熱裝置；13－第一罩體入口；14－第一罩體出口；15－第一控制閥；16－第一溫度計(jì)；17－廢氣回收裝置；18－第二控制閥；21－電子天平；22－吸附柱；23－第二罩體入口；24－第二罩體出口；26－第二加熱裝置；27－第二溫度計(jì)；28－彎管；121－遠(yuǎn)紅外加熱管；122－石英管；211－支撐塊。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的石英管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示的剖視圖。圖5為消減應(yīng)力對(duì)電子天平試驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)施例一

如圖1－4所示，本實(shí)用新型提供的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置，包括：第一罩體1和第二罩體2；第一罩體1內(nèi)設(shè)有流量計(jì)11和第一加熱裝置12；第二罩體2內(nèi)設(shè)有電子天平21和設(shè)置在電子天平21上的吸附柱22；使用時(shí)，氣體通過(guò)管道依次通過(guò)流量計(jì)11、第一加熱裝置12、吸附柱22。

使用時(shí)，通過(guò)第一加熱裝置12可以將氣體加熱，通過(guò)流量計(jì)11可以控制氣體加入的量，VOCs氣體通過(guò)吸附柱22時(shí)，部分氣體留在吸附柱22內(nèi)，通過(guò)電子天平21，可以稱量出吸附柱22在氣體通入前后的重量變化，從而可以測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)吸附性能的影響。脫附時(shí)，用熱蒸汽或者加熱氮?dú)獾韧ㄈ霚y(cè)試裝置中，隨著脫附進(jìn)行，隨時(shí)間變化吸附柱22重量變小，通過(guò)電子天平，可以稱量出吸附柱22在脫附氣體通入前后的重量變化。從而可以測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)VOCs吸附和脫附性能的影響。

需要說(shuō)明的是第一罩體1上分別設(shè)有第一罩體入口13和第一罩體出口14，第二罩體2上分別設(shè)有第二罩體入口23和第二罩體出口24。

第一罩體出口14和第二罩體入口23之間的管路上可以通過(guò)硬管接頭連接。

本實(shí)用新型中流量計(jì)11可以是氣體流量及，氣體流量計(jì)11是計(jì)量氣體流量的儀表。安裝在管路中記錄流過(guò)的氣體量。

本實(shí)施例的可選方案中，第一加熱裝置12包括遠(yuǎn)紅外加熱管121和石英管122，遠(yuǎn)紅外加熱管121繞遠(yuǎn)紅外加熱管121的外壁呈螺旋狀設(shè)置。

使用時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)紅外加熱管121繞遠(yuǎn)紅外加熱管121的外壁呈螺旋狀設(shè)置可以將氣體加熱，通過(guò)流量計(jì)11可以控制氣體加入的量，氣體通過(guò)吸附柱22時(shí)，部分氣體留在吸附柱22內(nèi)，通過(guò)電子天平21，可以稱量出吸附柱22在氣體通入前后的重量變化，從而可以測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)吸附性能的影響。

遠(yuǎn)紅外加熱管121是采用了經(jīng)特殊工藝加工的乳白石英玻璃管、配用電阻合材料作為發(fā)熱子，由于乳白石英玻璃可以吸收來(lái)自電熱絲輻射的幾乎全部的可見(jiàn)光和近紅外光、且能使之轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外輻射。但目前的工業(yè)用紅外線加熱管基本淘汰了乳白色石英管122，因其料性比較脆，故不能形成很長(zhǎng)的乳白色加熱管。且乳白色具有遮光效應(yīng)，阻止了其熱量。

遠(yuǎn)紅外加熱管121具有高密度、高熱效、低能耗的顯著特點(diǎn)。利用這種管作為加熱元件的加熱器、烘箱烘道等加熱設(shè)備比普通紅外加熱能大大地提高工作效率，縮短加熱周期，節(jié)約設(shè)備所占空間，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。

本實(shí)施例中，遠(yuǎn)紅外加熱管121也可以使用紅外線加熱管或碳纖維加熱管代替。

紅外線加熱管是利用紅外線原理的管狀加熱器。它具有品質(zhì)優(yōu)良、熱效率高、功率密度大、升溫迅速、省電、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

碳纖維石英電熱管的能量發(fā)射方式是以遠(yuǎn)紅外輻射為主，其中遠(yuǎn)紅外輻射效率達(dá)到了70％以上。碳纖維石英電熱管在通電以后，會(huì)輻射出可以加熱物料的紅外線能量。遠(yuǎn)紅外線輻射加熱燈管的紅外線輻射波長(zhǎng)為2.3－－14μm，主要用于高紅外加熱技術(shù)，以高密度、高能量、高強(qiáng)輻射方式對(duì)工件加熱，適合現(xiàn)代生產(chǎn)工藝高產(chǎn)量、高品質(zhì)的要求。

吸附柱22為中空柱體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部具有一貫通其上、下端面的排氣通道，內(nèi)部裝有可以吸附VOCs氣體的吸附劑。

本實(shí)施例的可選方案中，吸附柱22為活性炭吸附柱22?？梢赃x用14～25目的椰殼活性炭作為吸附劑，吸附柱22為裝填活性炭的兩端帶法蘭的鋼管，材質(zhì)為不銹鋼。

本實(shí)施例的可選方案中，第一罩體1和第二罩體2上分別設(shè)有翻蓋，可以打開或關(guān)上第一罩體1或第二罩體2。

第一罩體1和第二罩體2上分別設(shè)有翻蓋，可以方便實(shí)驗(yàn)過(guò)程中連接管路、打開或者關(guān)閉第一控制閥15或者第二控制閥18、更換吸附柱22等操作。

第一罩體1可第二罩體2可以是有機(jī)玻璃材質(zhì)。

本實(shí)施例的可選方案中，流量計(jì)11的入口處設(shè)有第一控制閥15，流量計(jì)11的出口處設(shè)有第二控制閥18。

第一控制閥15和第二控制閥18為控制氣體流量的控制閥。

本實(shí)施例的可選方案中，第一控制閥15和第二人控制閥均為電磁閥。

電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓、氣動(dòng)。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。

本實(shí)施例的可選方案中，第二控制閥18為三通閥，三通閥的入口與流量計(jì)11的出口連接，三通閥的出口分別與石英管122的入口和廢氣回收裝置17的入口連接。

三通閥的入口與流量計(jì)11的出口連接，三通閥的出口分別與石英管122的入口和廢氣回收裝置17的入口連接。當(dāng)需要想吸附柱22內(nèi)通入氣體時(shí)，打開第一控制閥15，打開三通閥與石英管122的入口相連的口，關(guān)閉與廢氣回收裝置17相連的口。當(dāng)不需要通入氣體時(shí)，可以關(guān)閉第一控制閥15，關(guān)閉三通閥與石英管122的入口相連的口，打開與廢氣回收裝置17相連的口，對(duì)氣體進(jìn)行回收，防止污染環(huán)境。

三通閥的出口與廢氣回收裝置17之間可以通過(guò)硬質(zhì)管接頭連接。

廢氣回收裝置17可以是廢氣袋。

本實(shí)施例的可選方案中，第二罩體2內(nèi)設(shè)有第二加熱裝置26。

第二加熱裝置26可以是電加熱管。電加熱管是管狀電熱元件它是由金屬管螺旋狀電阻絲及結(jié)晶氧化鎂粉等組成的。在不銹鋼無(wú)縫管內(nèi)均勻地分布高溫電阻絲，在空隙部分填入導(dǎo)熱性能和絕緣性能均良好的結(jié)晶氧化鎂粉，結(jié)構(gòu)不但先進(jìn)，熱效率高，發(fā)熱均勻，高溫電阻絲中有電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生的熱通過(guò)氧化鎂粉向金屬管表面擴(kuò)散，再傳遞到空氣中去，達(dá)到加熱的目的。

本實(shí)施例的可選方案中，第二加熱裝置26為燈泡或遠(yuǎn)紅外加熱管121。

本實(shí)施例的可選方案中，電子天平21上設(shè)有用于固定吸附柱22的支撐塊211。

電子天平21上設(shè)有用于固定吸附柱22的支撐塊211，使吸附柱22穩(wěn)定的固定在電子天平21上，使稱量更穩(wěn)定。

本實(shí)施例的可選方案中，第一罩體1和第二罩體2內(nèi)分別設(shè)有第一溫度計(jì)16和第二溫度計(jì)27。

第一溫度計(jì)16可以用于檢測(cè)第一罩體1內(nèi)的溫度，考察環(huán)境溫度對(duì)吸附的影響。

第二溫度計(jì)27用于監(jiān)測(cè)第一罩體1內(nèi)的溫度。

第一溫度計(jì)16和第二溫度計(jì)27的設(shè)置，方便記錄溫度數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行后期分析。

需要說(shuō)明的是，用熱蒸汽或者加熱氮?dú)膺M(jìn)行脫附時(shí)，一般溫度在80－200度，隨著脫附進(jìn)行，隨時(shí)間吸附柱22重量變小。通過(guò)第一溫度計(jì)16和第二溫度計(jì)27的設(shè)置，便于控制第一罩體1和第二罩體2內(nèi)的溫度，也便于記錄溫度變化，對(duì)VOCs吸附和脫附性能的影響。

本實(shí)施例的可選方案中第一溫度計(jì)16和第二溫度計(jì)27為數(shù)字溫度計(jì)。

數(shù)字溫度計(jì)可以準(zhǔn)確的判斷和測(cè)量溫度，以數(shù)字顯示，使記錄過(guò)程更加方便。

本實(shí)施例的可選方案中，管道設(shè)置為聚四氟乙烯管。

聚四氟乙烯管具有可靠?jī)?yōu)良的耐腐蝕性，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐所有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑，與各種有機(jī)溶劑也不發(fā)生作用。

本實(shí)施例的可選方案中，流量計(jì)11的入口處設(shè)有壓力傳感器。

壓力傳感器可以用于監(jiān)測(cè)氣體通入時(shí)的壓力，使用時(shí)，壓力傳感提可以與控制器電連接。

需要說(shuō)明的是，彎管28為可以消減應(yīng)力對(duì)電子天平影響的管道，如圖5所示，電子天平的讀數(shù)為Y，純水投加量為x，由圖5可以得出，Y＝1.0047x－0.0173，連接管應(yīng)力影響小于0.1g，消減應(yīng)力對(duì)電子天平影響彎管的使用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響很小，滿足應(yīng)用要求。應(yīng)用彎管28可以消除管道應(yīng)力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

實(shí)施例二

本實(shí)用新型還提供了一種VOCs測(cè)量系統(tǒng)，包括的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置。

本實(shí)用新型還提供了一種VOCs測(cè)量系統(tǒng)，包括所述的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置。使用本實(shí)用新型提供的VOCs吸附脫附測(cè)試裝置的VOCs測(cè)量系統(tǒng)，可以通過(guò)稱量測(cè)出吸附柱22在氣體通入前后的重量變化，測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)吸附性能的影響。從而可以測(cè)出氣體流量和溫度的不同對(duì)VOCs吸附和脫附系統(tǒng)的影響。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。