一種用于在線質譜中實時分析二惡英前驅物的全自動進樣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于質譜分析，涉及一種二惡英前驅物在線檢測飛行時間質譜儀的全自動進樣裝置，通過時序與溫度控制電路，自動的控制樣品的富集，熱解析與進樣采集過程，可在無人值守情況下在線檢測、實時分析二惡英前驅物等高沸點氣體樣品的全自動質譜進樣
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【背景技術】
[0002]垃圾焚燒法是目前國內外普遍應用的垃圾處理方式，但焚燒過程中產生的二惡英類持久性污染物卻成了廢棄物資源化利用過程中的障礙。二惡英類化合物具有致畸、致突變作用，已被國際癌癥研究所中心列為人類一級“致癌物”。因此通過對焚燒煙氣中的二惡英進行檢測來改善焚燒過程中二惡英的排放，對保障人類健康至關重要，但是由于焚燒過程中二惡英的生成機理復雜，種類繁多且濃度極低，焚燒煙氣中二惡英的直接測量對檢測儀器要求極高，也一直是二惡英研究中的難題。目前二惡英測量一般采用離線分析，即現場采集一定量的樣品后送專業(yè)實驗室分析。高分辨色譜質譜聯(lián)用技術(HRGC/HRMS)是目前應用最廣泛的二惡英分析儀器，預處理按照ΕΡΑ23/ΕΡΑ1613標準進行，經過提取、純化、濃縮等一系列復雜的預處理后最終進高分辨色譜質譜聯(lián)機檢測。二惡英測量的長周期性和高成本，主要集中在實驗室內二惡英分析，無法實現垃圾焚燒廠二惡英的現場檢測。
[0003]近年來，二惡英類前驅物的提出，為二惡英類快速檢測提供了新途徑。其主要思路是通過在線監(jiān)測形成二惡英類的前驅物來實現在線分析二惡英類濃度的目的。前驅物和二惡英類的總量和毒性當量存在良好的線性相關性，另外，前驅物的濃度相對較高，結構相對簡單，比較容易實現在線檢測。因此對前驅物的研究也成為主要研究方向之一，基于質譜技術的二惡英類快速監(jiān)測研究在世界范圍內廣泛展開。
[0004]為了實現低濃度前驅物的測定，以及現場無人值守的在線檢測，設計了此全自動進樣裝置。通過時序與溫度控制電路，自動的控制樣品的富集，熱解析與進樣采集過程，可在無人值守情況下實現在線檢測、實時分析二惡英前驅物等高沸點氣體樣品。整套裝置可應用于煙道氣中二惡英前驅物類樣品的在線檢測，在環(huán)境污染的檢測與控制方面具有廣闊的應用前景。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于在線質譜中實時分析二惡英前驅物的全自動進樣裝置。
[0006]為實現上述目的，使用溫度控制電路模塊，以特定的控制時序控制3根Tenax-TA采樣管的溫度改變和高溫電磁閥VAL1、高溫電磁閥VAL2、高溫電磁閥VAL3、高溫電磁閥VAL4的通斷以及采樣泵的開關，以實現樣品的全自動富集-熱解析-進樣過程；
[0007]使用中空的金屬毛細管將富集-熱解析之后的氣體樣品引入飛行時間質譜儀的電離室，電離之后由飛行時間質譜儀的質量分析器進行分析；
[0008]整個管路與金屬毛細管溫度在室溫_350°C恒溫可控。
[0009]高溫電磁閥VALl、高溫電磁閥VAL2、高溫電磁閥VAL3和高溫電磁閥VAL4可承受0-220°C的溫度和O-1Mpa的壓力。
[0010]所有管路均為內徑Φ4ι?πι，外徑Φ6ι?πι的不銹鋼管。
[0011]金屬毛細管內徑為Φ 127 μ m，外徑Φ 1.6mm，長度30cm，與質譜儀真空腔體之間采用高溫硅膠墊密封，與管路之間采用兩通接頭連接，兩通接頭與管路和金屬毛細管之間均采用卡套式連接。
[0012]米樣泵的抽速為0_5L/min可調,通過一段內徑Φ4mm,外徑Φ6mm的娃膠軟管與管路連接，并通過硅膠軟管將尾氣排至大氣。
[0013]Tenax-TA米樣管規(guī)格為長度15cm,內徑C>5mm,外徑Φ6ι?πι,填充物質量200mg,米用三根陣列的方式，與管路之間使用四通接口連接。
[0014]四通接口與管路和Tenax-TA采樣管之間均采用卡套式連接。
[0015]使用三通接頭作為管路之間連接與分流，連接方式為卡套式連接。
[0016]溫度控制電路模塊，是通過特定的控制時序控制樣品的全自動富集-熱解析-進樣過程。
[0017]控制時序的所有動作變化均由溫度控制電路模塊自動控制。無需人為操作。
[0018]本發(fā)明提供的進樣裝置，對整個進樣管路全程加熱保溫，控溫穩(wěn)定，定量準確。富集-熱解析與信號采集均實現自動化控制，可實現無人值守的二惡英前驅物現場連續(xù)監(jiān)測，每一個監(jiān)測周期只需38.5分鐘，滿足焚燒煙氣中二惡英前驅物的在線檢測需求。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的進樣裝置示意圖；
[0020]圖2本裝置的控制時序圖；
[0021]圖3為實施例1中氯苯類樣品的連續(xù)監(jiān)測結果；
[0022]圖4為實施例2中氯苯類樣品的定量曲線。
[0023]其中:1-高溫電磁閥VAL3 ;2_采樣泵；3_硅膠軟管；4_高溫電磁閥VAL2 ；5-Tenax-TA采樣管；6_四通接口 ；7_三通接口 ；8_金屬毛細管；9_兩通接口 ； 10-高溫電磁閥VALl ; 11-高溫電磁閥VAL4 ; 12-管路；13-溫度控制電路模塊；14-控制時序。
【具體實施方式】
[0024]該裝置原理示意圖如圖1所示，主要由四個高溫電磁閥、采樣泵、三根Tenax-TA采樣管，連接管路，金屬毛細管以及溫度控制電路模塊組成。
[0025]溫度控制電路模塊，以特定的控制時序控制3根Tenax-TA采樣管的溫度改變和高溫電磁閥的通斷以及采樣泵的開關，以實現樣品的全自動富集-熱解析-進樣過程。中空的金屬毛細管將富集-熱解析之后的氣體樣品引入飛行時間質譜儀的電離室，電離之后由飛行時間質譜儀的質量分析器進行分析。整個管路與金屬毛細管溫度在O?350°C可控。
[0026]具體實驗流程如下:如圖2控制時序所示，SI樣品富集:將焚燒煙氣或配制好的樣品汽化之后通入樣品氣進口，此時打開高溫電磁閥VAL2與高溫電磁閥VAL4和采樣泵，從樣品氣進口進入的待測氣體樣品在采樣泵的作用下流經35°C的Ten