[发明专利]餐饮源颗粒物及挥发性有机物采样系统

说明书

技术领域

本发明属于环境监测仪器技术领域，特别是涉及一种能够针对餐饮油烟源排放的颗粒物及挥发性有机气体采样系统。

背景技术

中国餐饮业规模迅速发展，餐饮源排放的油烟主要以液体气溶胶和固体气溶胶形态存在，粒径在0.01～10μm之间，可长时间悬浮于空气中。油烟漂移过程中吸附多种物质，发生复杂的物理与化学反应，其已成为大气污染物的重要来源，尤其是以PM_2.5为代表的大气复合污染物。

目前我国对餐饮源排放烟气的采集主要采用《饮食业油烟排放标准》(GB18483-2001)规定的等速直接采样法。该方法不能实现颗粒物的粒径分级采样；并且该方法采集的是油烟温度下的油烟样品的浓度，也不能模拟油烟排放至大气中的物理化学变化。此外，该方法中规定使用的滤筒为玻璃纤维滤筒，玻璃纤维滤筒成分复杂对颗粒物化学成分分析准确性影响较大。同时标准中的方法不能采集挥发性有机气体。国内外研究还有采用PM_2.5环境采样仪器设备在油烟排放口附近或下风向进行样品采集餐饮源颗粒物，该方法受背景浓度影响、实验误差较大。对于油烟VOCs采集，也是直接使用真空采样罐采集，餐饮油烟容易污染采样设备，极大缩短了真空采样罐的使用寿命、增加采样成本与样品数据分析的误差。

近些年国内外学者开发了稀释通道采样法，该方法通过高温烟气与洁净空气混合，使烟气温度降低到接近大气环境温度后再进行采样。该方法可很好的模拟烟气排放到大气中的成核、冷凝、凝聚等过程，并可采用大气环境颗粒物的粒径分级采样方法对颗粒物进行采样，因而对颗粒物进行物理化学分析的结果更接近实际。但固定源稀释系统通常应用于温度较高、所需稀释倍数也较高的固定源采集；而餐饮源油烟温度较低，固定源稀释系统若应用于餐饮油烟采样中会增加采样时间，不利于典型餐饮油烟排放过程的采集、增加测试结果的偏差。另一方面固定源系统复杂、设备尺寸规格大，也不便于餐饮排放口的实地测试。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种适合餐饮源油烟颗粒物及挥发性有机物采样系统，以解决现有餐饮源烟气采样设备存在的不足和缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种餐饮源颗粒物及挥发性有机物采样系统，该系统包括油烟引入系统、反应停留系统、颗粒物采样系统、VOCs采样系统、控制及数据采集系统。

烟气引入系统由等速采样烟枪1、加热保温管2、温度传感器a3串联而成。所述等速采样烟枪1一端为采样端，另一端与混合室6相连；其中采样烟枪1在采样过程中直接伸入餐饮烟囱中，加热保温管2用于控制采样烟枪中温度保持在油烟烟气排出口温度，温度传感器a3设置在等速采样烟枪1与混合室6接触处，用于实时测量当前采样烟枪温度。反应停留系统包括零气发生器4、质量流量控制器a5、混合室6、加热管线7、温度传感器b8、混合稀释气体导出管路9；该反应停留系统用于模拟餐饮源烟气排放到大气是的混合稀释降温与二次污染形成过程。油烟烟气与稀释气体在混合室6中充分反应、混合，模拟烟气排放到大气中过程。温度传感器b8设置在混合室6与导出管路9的出口处，用于显示混合室内的温度；加热管线7设置在混合室6内，用于控制混合室中混合气温度接近环境温度。零气发生器4通过质量流量控制器a5与混合室6相连，所述零气发生器4用于向停留系统只提供洁净的稀释气体。通过质量流量控制器a5控制混合室中稀释气的进气流量。混合稀释气体导出管路9出口处设有两个开口，分别与VOCs采样系统导入管10、颗粒物采样系统导入管11相连。