[实用新型]水中挥发性有机物在线监测的前处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水质监测领域，特别涉及一种水中挥发性有机物在线监测的前处理装置。

背景技术

吹扫捕集法是一种动态顶空技术，该方法无需使用有机溶剂，不对环境造成二次污染，取样量少、富集效率高、操作简单，与气相色谱联用可实现水中挥发性有机物的在线监测。然而吹扫捕集与气相色谱联用在水质在线监测中存在以下不足：

1、不同温度对有机物吹脱效率的影响；

有机物在溶液中的溶解度和液面上方该溶质的平衡压力比值受温度影响，水温不同，有机物吹脱效率也不同；

2、有机物容易吸附在管路中，影响下一次测量；

3、吹脱出的混合气体中含有的水蒸汽会使色谱柱的固定相迅速膨胀，改变色谱柱固定相的极性，导致色谱峰漂移，系统无法识别目标物。

为了减小环境温度的影响，目前通常采用延长吹扫时间的方法，但增加吹扫时间后会使得吹脱气体的含水量大大提高，增加了除水的压力。通过NAFION干燥管对吹脱气体进行干燥、除去水分，但同样存在问题：1、卤代烃会通过NAFION管渗透出去，影响卤代烃检出限；2、NAFION管在除水的过程中需通入大量干燥零气，为了保证除水效果，需经常更换新的NAFION管，不但使系统复杂，而且增加维护成本，限制吹扫捕集法-气相色谱联用法在水质在线分析仪上的应用。

实用新型内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种结构简单、吹扫效率高、除水效果好、维护成本低，可以消除管路中残留有机气体的水中挥发性有机物在线监测的前处理装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种水中挥发性有机物在线监测的前处理装置，包括吹扫容器，与所述吹扫容器相连的进样管路、吹扫管路和集气管路，所述前处理装置进一步包括：

预热装置，待测水样经所述预热装置加热到预设温度后进入吹扫容器；

除水装置，所述除水装置设置在集气管路上，除水装置的进气口低于出气口，所述进气口与出气口的连接部下方设有蓄水容器，所述蓄水容器连通所述进气口与出气口；

盖体，所述盖体盖合在吹扫容器上使其密封，所述吹扫管路和集气管路穿过所述盖体，分别与第一气体以及色谱仪相连。

根据上述的前处理装置，优选地，所述除水装置下方设有制冷器件，用于降低除水装置的温度，提高除水效率与除水效果。

根据上述的前处理装置，优选地，所述进样管路上设有第二气体入口，所述第二气体入口设置在水样入口与所述预热装置之间。

根据上述的前处理装置，优选地，所述集气管路上设有第三气体入口，所述第三气体入口设置在色谱仪与所述除水装置之间。

根据上述的前处理装置，优选地，所述除水装置上设有第一加热器，在第三气体反吹集气管路前开启所述第一加热器，蓄水容器内的水被加热汽化并从吹扫容器吹出。

根据上述的前处理装置，优选地，所述盖体上设有第二加热器，用于加热盖体。

根据上述的前处理装置，优选地，所述吹扫容器的外壁包裹保温材料。

根据上述的前处理装置，可选地，所述第一气体为惰性气体。

根据上述的前处理装置，可选地，所述第三气体为惰性气体。

根据上述的前处理装置，优选地，所述第一气体和第三气体为由同一气源提供。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1、本实用新型的待测水样经预热装置加热并达到预设温度后进入吹扫容器，同时吹扫容器外壁包裹有保温材料，使得待测水样在吹扫过程中保持温度恒定，吹扫效率高，吹扫气用量小，吹扫效率稳定。

2、本实用新型的待测水样经过预热装置外设置的金属螺旋管而加热，受热均匀、加热快；且待测水样在进入吹扫容器后立即吹扫，使得水样中的大部分挥发性有机物迅速从水样中吹脱，进而被富集管捕集、色谱柱分析，提高了有机物的富集效果，确保检测结果的准确性与稳定性。

3、本实用新型的进样管路上设有第二气体入口，待测水样和第二气体自动切换，通过第二气体吹扫进样管路内残留水样及进样管路内壁吸附的挥发性有机气体，避免水样和有机物的残留对下次测量造成影响。

4、本实用新型除水装置的进气口低于出气口，所述进气口与出气口的连接部下方设有蓄水容器，携带水汽的挥发性有机物与所述蓄水容器壁发生碰撞，水汽在除水单元壁上凝结成液滴，经重力作用进入蓄水容器储存，挥发性有机气体通过所述出气口进而被富集管捕集，避免挥发性有机物的损失。