[实用新型]气体前浓缩装置

说明书

技术领域

本实用新型是有关于一种气体采样处理技术，特别是有关于透过冷凝技术将待分析的气体中的水气先行凝结成液体或固体，使气体中的挥发性有机物在进行后续采样浓缩及层析处理时可不受水气影响的一种气体前浓缩装置。

背景技术

随着人类工业的进步，空气污染正逐渐地加剧，在污染空气的气体中若含有超过一定浓度的挥发性有机物(Volatile organic compounds, VOC)时，对人体的危害相当大的，其可伤害人的肝脏、肾脏、大脑及神经系统，在短时间内即可让人们感到头痛、恶心、四肢无力，甚至可能造成人们抽搐、昏迷或记忆力减退。

挥发性有机物可能来自于工业废气、汽/机车排气，或是香烟、油漆、涂料等所散发出来的气体，几乎是充斥在人们一般生活之中。为了避免挥发性有机物对人们造成健康上的伤害，大多数国家都会针对挥发性有机物的排放制订管制标准，为此就必须设定一套气体侦测分析系统以提供加装在工业用的气体环境或一般生活环境之中来对挥发性有机物的浓度加以侦测分析。

由于挥发性有机物在大气中的浓度都相当的低，因此在进行VOC的浓度检测层析作业前必须要执行前浓缩的步骤，以将被分析气体的VOC浓度提升至侦测极限之上。基于此，一般气体侦测分析系统设有一气体前浓缩装置，当待检测气体进入时，可透过气体前浓缩装置的VOC采集器来采集待检测气体中的挥发性有机物以达到浓缩的目的；待浓缩作业完成后，即可将采集浓缩的挥发性有机物输送至气相层析质谱仪，以透过气相层析质谱仪来执行挥发性有机物的层析作业，进而可计算出待检测气体所含挥发性有机物的浓度。

气体前浓缩装置例如为中国台湾专利349653号所揭露使用液态氮来冷冻气体样品捕捉管，以达到采集与浓缩待检测气体中的挥发性有机物的目的；又，中国台湾专利558631号另揭露气动阀组及浓缩捕捉管，能够将挥发性有机物进行采集、浓缩与自动分析；再者，中国台湾专利I575237号揭露采用旋转阀、二位十孔阀及采样循环，进行有机废气的自动监测。然而，由于气体中容易含有水气，在采集、浓缩与捕捉大气中VOC时，过多的水气会干扰后续VOC于层析管柱中各物种的分离情形，并且会减短分析仪器的寿命及于分析图谱上形成大量水气峰值而干扰了分析结果。而习知的气体前浓缩装置并无法将水气先行排除，例如中国台湾专利349653号是将水气与挥发性有机物一起冷冻于气体样品捕捉管内，因此并无法避免分析仪器受水气的干扰；又如中国台湾专利558631号需将浓缩捕捉管维持于低温状态，且还需额外以抽气帮浦持续抽气一预定时间以企图将水气等干扰物抽出，然而此种方式需耗费时间且并无法保证已将水气抽离；中国台湾专利I575237号则未有除水设备或机制。另外，其他现行采用于VOC捕捉浓缩时的除水方式例如Nafion dryer及Dry Purging等方式，则会造成一些极性VOCs(Polar VOCs)、含氧VOC(OVOCs) 及C2 VOCs由于其易溶于水中的特性而一并被移除，因此影响了真实的分析结果。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题即在提供一种气体前浓缩装置，透过冷凝技术将待分析的气体中的水气先行凝结成液体或固体，使气体中的挥发性有机物在进行后续采样浓缩及层析处理时可不受水气影响。

本实用新型所采用的技术手段如下所述。

提出一种气体前浓缩装置，其包含：一冷凝器，为一中空管体，该冷凝器具有一冷凝器前端及一冷凝器后端；一VOC采集器，为一管体，该VOC采集器具有一VOC采集器前端及一VOC采集器后端，该VOC采集器前端与该冷凝器后端相连通；以及一致冷器，该冷凝器连接或接触该致冷器。

依据上述技术特征，所述该冷凝器前端及该冷凝器后端皆具开口样态并与该中空管体贯通，以能够让一待检测气体通过。

依据上述技术特征，所述该VOC采集器前端及该VOC采集器后端皆具开口样态并与该管体贯通，以能够让该待检测气体进入及一其余气体流出。

依据上述技术特征，其中该气体前浓缩装置包含一另一致冷器，该VOC采集器连接或接触该另一致冷器。

依据上述技术特征，于一实施例中，该致冷器及该另一致冷器分别包含一致冷晶片。

依据上述技术特征，其中该致冷器包含一致冷晶片。

依据上述技术特征，其中该致冷器具有一致冷器表面，该冷凝器连接或接触该致冷器表面。

依据上述技术特征，其中该VOC采集器连接或接触该致冷器表面。

依据上述技术特征，其中该气体前浓缩装置更包含一多向阀，该多向阀能够连通该冷凝器后端及该VOC采集器前端。