專利名稱：用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于廢氣二噁英檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
二噁英(Dioxin)，又稱二氧雜芑，是一種無(wú)色無(wú)味、毒性嚴(yán)重的脂溶性物質(zhì)，二噁英實(shí)際上是二噁英類(Dioxins) —個(gè)簡(jiǎn)稱，它指的并不是一種單一物質(zhì)，而是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都很相似的包含眾多同類物或異構(gòu)體的兩大類有機(jī)化合物。二噁英包括210種化合物，這類物質(zhì)非常穩(wěn)定，熔點(diǎn)較高，極難溶于水，可以溶于大部分有機(jī)溶劑，是無(wú)色無(wú)味的脂溶性物質(zhì)，所以非常容易在生物體內(nèi)積累。二噁英類(Dioxins)是一類有毒的含氯化合物，是目前世界上已知的毒性最強(qiáng)的有機(jī)化合物，二噁英主要來(lái)源于含氯有機(jī)化合物的燃燒，其中垃圾處理廠、危險(xiǎn)廢棄物處理廠等固定污染源排放是環(huán)境中二噁英的重要來(lái)源，如何合理采集固定燃燒源排放廢氣中的二噁英，了解固定燃燒源排放二噁英的種類、含量及物理化學(xué)特征，對(duì)于分析大氣污染的來(lái)源，制定污染控制措施和排放標(biāo)準(zhǔn)意義十分重要。目前我國(guó)對(duì)固定污染源排放二噁英類的采樣主要采用改進(jìn)的煙塵采樣器，在煙塵采樣器上加載濾筒和樹脂吸附過(guò)濾裝置，在采樣過(guò)程中經(jīng)常會(huì)濾筒潮濕損壞、吸附樹脂潮濕等現(xiàn)象，導(dǎo)致采樣效率降低，測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。本發(fā)明因此而來(lái)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)， 解決了現(xiàn)有技術(shù)中采樣固定污染源排氣時(shí)經(jīng)常會(huì)濾筒潮濕損壞、吸附樹脂潮濕等問題。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，包括采樣管、濾筒、氣相吸附單元、控制裝置，所述采樣管對(duì)固定污染源排氣采樣后通過(guò)濾筒、氣相吸附單元后由控制裝置排出，其特征在于所述采樣管外側(cè)設(shè)置溫度調(diào)控裝置，所述濾筒外側(cè)設(shè)置加熱系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述溫度調(diào)控裝置選自包繞在采樣管外側(cè)的鈦合金加熱套或鈦合金冷卻水套。優(yōu)選的，所述采樣管設(shè)置在采樣容器內(nèi)，所述采樣容器內(nèi)還設(shè)置裝有溫度探頭和壓力傳感器的皮托管，所述溫度探頭和壓力傳感器與控制裝置電連接。優(yōu)選的，所述鈦合金冷卻水套設(shè)置在采樣容器內(nèi)，所述鈦合金冷卻水套包繞采樣管，且通過(guò)循環(huán)冷卻水管與裝有循環(huán)泵的冷卻水箱連接。優(yōu)選的，所述濾筒設(shè)置在濾筒托架上，所述濾筒前端通過(guò)聚四氟乙烯管連接采樣管末端，其后端連接氣相吸附單元；所述加熱系統(tǒng)為設(shè)置在濾筒外側(cè)的濾筒托架加熱套。優(yōu)選的，所述氣相吸附單元前端設(shè)置串聯(lián)冷卻水瓶，所述串聯(lián)冷卻水瓶與氣相吸附單元間設(shè)置第一緩沖瓶；所述氣相吸附單元與控制裝置間設(shè)置二甘醇除濕瓶和第二緩沖瓶；所述氣相吸附單元、串聯(lián)冷卻水瓶、第一、二緩沖瓶、二甘醇除濕瓶組成冷凝吸附單元箱。優(yōu)選的，所述控制裝置包括采樣泵、流量計(jì)、設(shè)置在采樣泵、流量計(jì)間的流量調(diào)節(jié)裝置，所述固定污染源排氣經(jīng)冷凝吸附單元箱中第二緩沖瓶后依次通過(guò)流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)裝置和采樣泵。優(yōu)選的，所述控制裝置還包括溫度控制裝置和壓力測(cè)定裝置，所述溫度控制裝置分別與濾筒托架和皮托管內(nèi)溫度探頭連接；所述壓力測(cè)定裝置與皮托管內(nèi)壓力傳感器連接。優(yōu)選的，所述壓力傳感器包括動(dòng)壓傳感器和靜壓傳感器?，F(xiàn)有技術(shù)中由于采樣系統(tǒng)沒有煙氣冷卻系統(tǒng)，也不具備濾筒加熱系統(tǒng)，所以無(wú)法對(duì)濾筒和采樣系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)，造成濾筒潮濕損壞、吸附樹脂潮濕等現(xiàn)象。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的二噁英采樣系統(tǒng)的缺陷和不足，提供一種新型的固定污染源排氣中二噁英的采樣系統(tǒng)，使其不僅能夠低成本高效率地采集二噁英樣品，保證采樣效率和結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且采樣系統(tǒng)小型化、系統(tǒng)化，特別適合于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；系統(tǒng)穩(wěn)定度高，操作簡(jiǎn)便。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的采樣系統(tǒng)采樣效率高，而且成本低，保證了采樣效率和結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且采樣系統(tǒng)小型化、系統(tǒng)化，特別適合于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；系統(tǒng)穩(wěn)定度高，操作簡(jiǎn)便。本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述

圖1為本發(fā)明實(shí)施例用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1-采樣管；2-鈦合金加熱套；3-鈦合金冷卻水套；4-裝有溫度探頭和靜壓、 動(dòng)壓傳感器的皮托管；5-裝有循環(huán)泵的冷卻水箱；6-濾筒；7-濾筒托架加熱套；8-串聯(lián)冷卻水瓶；9-第一緩沖瓶；10-氣相吸附單元；11-二甘醇除濕瓶；12-第二緩沖瓶；13-冷凝吸附單元箱；14-流量計(jì)；15-流量調(diào)節(jié)裝置；16-采樣泵；17-溫度控制裝置；18-壓力測(cè)定裝置；19-微處理系統(tǒng)；20-微處理顯示屏；21-濾筒托架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。實(shí)施例如圖1所示，為用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，包括采樣管1、 濾筒6、氣相吸附單元10、控制裝置，所述采樣管1對(duì)固定污染源排氣采樣后通過(guò)濾筒6、氣相吸附單元10后由控制裝置排出，所述采樣管1外側(cè)設(shè)置溫度調(diào)控裝置，所述濾筒6外側(cè)設(shè)置加熱系統(tǒng)。所述溫度調(diào)控裝置選自包繞在采樣管外側(cè)的鈦合金加熱套2或鈦合金冷卻水套3。采樣管1設(shè)置在采樣容器內(nèi)，所述采樣容器內(nèi)還設(shè)置裝有溫度探頭和壓力傳感器
4的皮托管6，所述溫度探頭和壓力傳感器與控制裝置電連接。所述鈦合金冷卻水套3設(shè)置在采樣容器內(nèi)，所述鈦合金冷卻水套3包繞采樣管1，且通過(guò)循環(huán)冷卻水管與裝有循環(huán)泵的冷卻水箱5連接。所述濾筒設(shè)置在濾筒托架21上，所述濾筒6前端通過(guò)聚四氟乙烯管連接采樣管末端，其后端連接氣相吸附單元10 ；所述濾筒6外側(cè)設(shè)置濾筒托架加熱套7。氣相吸附單元10前端設(shè)置串聯(lián)冷卻水瓶8，所述串聯(lián)冷卻水瓶8與氣相吸附單元 10間設(shè)置第一緩沖瓶9 ；所述氣相吸附單元10與控制裝置間設(shè)置二甘醇除濕瓶11和第二緩沖瓶12 ；所述氣相吸附單元10、串聯(lián)冷卻水瓶8、第一、二緩沖瓶9、12、二甘醇除濕瓶11 組成冷凝吸附單元箱13。所述控制裝置包括采樣泵16、流量計(jì)14、設(shè)置在采樣泵16、流量計(jì)14間的流量調(diào)節(jié)裝置15、溫度控制裝置17和壓力測(cè)定裝置18，所述固定污染源排氣經(jīng)冷凝吸附單元箱13中第二緩沖瓶后依次通過(guò)流量計(jì)14、流量調(diào)節(jié)裝置15和采樣泵16。溫度控制裝置分別與濾筒托架和皮托管6內(nèi)溫度探頭連接；所述壓力測(cè)定裝置與皮托管6內(nèi)壓力傳感器連接。所述壓力傳感器包括動(dòng)壓傳感器和靜壓傳感器。本發(fā)明中采樣管材料為硼硅酸鹽玻璃或石英玻璃，前端彎成90度弧形，長(zhǎng)度為 1-2. 5m不等，可根據(jù)煙道直徑選擇采樣管型號(hào)，采樣管放置于鈦金屬合金冷卻水套管或鈦合金加熱管內(nèi)，根據(jù)煙氣溫度選擇采樣管類型，采樣嘴的內(nèi)徑不小于4mm，精度為0. Imm0冷卻水套管進(jìn)出水端用軟管連接于一個(gè)約IOL的塑料容器的進(jìn)出水端，容器內(nèi)安裝一個(gè)可以調(diào)節(jié)流量的循環(huán)泵，出口端接上容器的進(jìn)水端，保證在采樣過(guò)程中，冷卻水能夠循環(huán)，可根據(jù)煙道氣溫度調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，當(dāng)煙道氣溫度非常高或在夏季采樣，循環(huán)水冷卻達(dá)不到預(yù)期效果時(shí)，可在塑料容器中加入冰塊，增加冷卻效果。采樣管末端通過(guò)聚四氟乙烯管接上濾膜托架，濾筒托架用硼硅酸鹽玻璃或石英玻璃制成，尺寸要與濾筒相匹配，應(yīng)便于濾筒的取放，接口處密封良好，并帶有加熱裝置， 保持其溫度在100-120°C以防煙道中的水汽在此冷凝，濾膜托架出氣口接上帶冷凝裝置的氣相吸附單元，冷凝裝置由兩瓶水串聯(lián)而成，進(jìn)氣管在液面以下，用于分離、貯存廢氣中冷凝下來(lái)的水，然后通過(guò)一個(gè)空瓶做緩沖瓶，進(jìn)入裝上樹脂的吸附單元，氣相吸附柱內(nèi)徑為 30-50mm，長(zhǎng)70-200mm，容量為100_150mL的帶進(jìn)出口的玻璃管，可裝填20_40g吸附材料。氣體經(jīng)過(guò)樹脂吸附去除二噁英后，再通過(guò)裝有二甘醇溶液的過(guò)濾瓶去除水分，通過(guò)緩沖瓶后連接在裝有流量計(jì)的采樣泵上。帶有冷凝裝置的氣相吸附單元整體放入一個(gè)箱子中，采樣時(shí)進(jìn)口端連接于濾膜托架端，出口端連接于采樣泵上即可，為了保證冷凝和吸附部分低溫狀態(tài)，可在箱子中加入冰塊。另外整機(jī)需配有壓力和溫度控制系統(tǒng)，能夠在線監(jiān)測(cè)動(dòng)壓、靜壓、計(jì)前溫度、計(jì)前壓力等參數(shù)，壓力和溫度傳感器放入皮托管中，與采樣管綁在一起使用。采樣管可以通過(guò)加熱或循環(huán)水降溫處理保證采樣煙氣的溫度，以防溫度過(guò)高導(dǎo)致二噁英在采樣過(guò)程中通過(guò)反應(yīng)產(chǎn)生或減少，也防止對(duì)人員或裝置造成損傷，冷凝采用循環(huán)水方式，方便實(shí)用，另外也防止因溫度過(guò)低導(dǎo)致水汽在采樣管中冷凝、二噁英吸附等造成結(jié)果偏差；所述的濾筒托架帶有加熱裝置，防止冷凝水產(chǎn)生，降低濾筒的過(guò)濾效果；所述的冷凝吸附單元采用串聯(lián)方式，構(gòu)成一個(gè)整體，并在箱體下面設(shè)有個(gè)腳輪，方便搬運(yùn)。本發(fā)明所述的冷凝吸附單元依次包括兩瓶水、沖擊瓶、吸附柱、二甘醇、緩沖瓶，分別用于去除廢氣中的水汽和二噁英，并防止流量不穩(wěn)定造成的沖擊影響。與現(xiàn)有同類技術(shù)相比，本實(shí)施例的固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)具有冷卻或加熱采樣氣體的功能，提高了采樣效率，保證了采集樣品的真實(shí)性和代表性，而且本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度、壓力和流量，保證采樣的準(zhǔn)確性，另外本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝和攜帶方便，針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的采樣管，進(jìn)一步保證了采樣過(guò)程的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。采樣管部分由硼硅酸鹽玻璃管、鈦合金加熱套、鈦合金冷卻水套組成，其中鈦合金加熱套可以使采樣管加熱到150°C，防止水汽在采樣管內(nèi)冷凝；鈦合金冷卻水套進(jìn)出口與循環(huán)水箱相連，水箱內(nèi)有可調(diào)節(jié)流量的水泵，可以使水在冷卻水套和水箱之間形成循環(huán)，可根據(jù)煙氣溫度調(diào)節(jié)水泵流量，控制煙氣在120-150°C，避免因煙氣溫度過(guò)高帶來(lái)的二噁英在煙道內(nèi)反應(yīng)損失，另外也防止因溫度過(guò)高導(dǎo)致設(shè)備損壞，在夏季溫度較高時(shí)，冷卻效果達(dá)不到采樣要求，可在水箱內(nèi)加入冰塊，提高冷卻效果。循環(huán)水箱下面裝有4個(gè)腳輪，方便移動(dòng)和搬運(yùn)。采樣時(shí)采樣人員手持采樣管，將其插入煙道約中間位置，采樣管口朝下，保持采樣管水平放置。另外為了測(cè)量煙道內(nèi)的溫度和流速，將皮托管與采樣管固定在一起，皮托管內(nèi)有溫度探頭和靜壓、動(dòng)壓傳感器，傳感器與微電腦相連，可以在采樣同時(shí)測(cè)量煙道內(nèi)的溫度和流速。濾筒部分由濾筒架、濾筒和加熱外套組成，濾筒架方便拆卸，使用前打開加熱外套，去除濾筒架，濾筒架有上下兩部分，中間是磨砂接口，濾筒套在上部磨砂接口處，與下部密封相連，加熱套內(nèi)有溫度傳感器，保證采樣時(shí)濾筒部分溫度在100-120°C，防止水汽在濾筒上冷凝，損壞濾筒。冷凝氣相吸附單元，采樣時(shí)煙道內(nèi)很多水汽會(huì)順著采樣管進(jìn)入系統(tǒng)，所以需在吸附單元前加上冷凝裝置，去除水汽影響，冷凝裝置由三個(gè)瓶子串聯(lián)而成，前兩個(gè)瓶子內(nèi)加入少量水，進(jìn)氣口與濾筒部分相連，瓶?jī)?nèi)進(jìn)氣口液面以下，出氣口液面以上，經(jīng)過(guò)第三個(gè)緩沖瓶后進(jìn)入裝有XAD-2的樹脂吸附柱，經(jīng)吸附后進(jìn)入裝有二甘醇的瓶子，其作用主要是去除氣體中的水分，以防水汽對(duì)后面設(shè)備造成損壞，最后經(jīng)過(guò)一個(gè)空的緩沖瓶與流量計(jì)和真空泵相連。整個(gè)冷凝氣相吸附單元放置在一個(gè)特制的箱子內(nèi)，箱子上有進(jìn)氣口和出氣口，方便與相應(yīng)部分相連，采樣時(shí)箱內(nèi)需加入冰塊，提高冷卻效果?？刂葡到y(tǒng)主要包括流量計(jì)、流量泵、流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和動(dòng)壓、靜壓測(cè)量系統(tǒng)組成，整個(gè)系統(tǒng)呈一個(gè)整體，由微電腦處理機(jī)控制，方便與溫度傳感器、壓力傳感器等相連。上述實(shí)例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，包括采樣管(1)、濾筒(6)、 氣相吸附單元(10)、控制裝置，所述采樣管(1)對(duì)固定污染源排氣采樣后通過(guò)濾筒(6)、氣相吸附單元(10)后由控制裝置排出，其特征在于所述采樣管(1)外側(cè)設(shè)置溫度調(diào)控裝置， 所述濾筒(6)外側(cè)設(shè)置加熱系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，其特征在于所述溫度調(diào)控裝置選自包繞在采樣管外側(cè)的鈦合金加熱套(2 )或鈦合金冷卻水套(3 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，其特征在于所述采樣管(1)設(shè)置在采樣容器內(nèi)，所述采樣容器內(nèi)還設(shè)置裝有溫度探頭和壓力傳感器的皮托管(6 )，所述溫度探頭和壓力傳感器與控制裝置電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，其特征在于所述鈦合金冷卻水套(3)設(shè)置在采樣容器內(nèi)，所述鈦合金冷卻水套(3)包繞采樣管(1)， 且通過(guò)循環(huán)冷卻水管與裝有循環(huán)泵的冷卻水箱(5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，其特征在于所述濾筒設(shè)置在濾筒托架(21)上，所述濾筒(6 )前端通過(guò)聚四氟乙烯管連接采樣管末端，其后端連接氣相吸附單元(10);所述加熱系統(tǒng)為設(shè)置在濾筒(6)外側(cè)的濾筒托架加熱套 (7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，其特征在于所述氣相吸附單元(10)前端設(shè)置串聯(lián)冷卻水瓶(8)，所述串聯(lián)冷卻水瓶(8)與氣相吸附單元(10)間設(shè)置第一緩沖瓶(9)；所述氣相吸附單元(10)與控制裝置間設(shè)置二甘醇除濕瓶(11)和第二緩沖瓶(12);所述氣相吸附單元(10)、串聯(lián)冷卻水瓶(8)、第一、二緩沖瓶(9、 12 )、二甘醇除濕瓶(11)組成冷凝吸附單元箱(13 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置包括采樣泵(16)、流量計(jì)(14)、設(shè)置在采樣泵(16)、流量計(jì)(14)間的流量調(diào)節(jié)裝置(15)，所述固定污染源排氣經(jīng)冷凝吸附單元箱(13)中第二緩沖瓶后依次通過(guò)流量計(jì)(14)、流量調(diào)節(jié)裝置(15)和采樣泵(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置還包括溫度控制裝置(17)和壓力測(cè)定裝置(18)，所述溫度控制裝置分別與濾筒托架和皮托管(6)內(nèi)溫度探頭連接；所述壓力測(cè)定裝置與皮托管(6)內(nèi)壓力傳感器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，其特征在于所述壓力傳感器包括動(dòng)壓傳感器和靜壓傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于固定污染源排氣中二噁英類檢測(cè)的采樣系統(tǒng)，包括采樣管(1)、濾筒(6)、氣相吸附單元(10)、控制裝置，所述采樣管(1)對(duì)固定污染源排氣采樣后通過(guò)濾筒(6)、氣相吸附單元(10)后由控制裝置排出，其特征在于所述采樣管(1)外側(cè)設(shè)置溫度調(diào)控裝置，所述濾筒(6)外側(cè)設(shè)置加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)小型化、系統(tǒng)化，特別適合于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；系統(tǒng)穩(wěn)定度高，操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)G01N1/28GK202013287SQ20112005976
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者周劍峰, 鄭家傳 申請(qǐng)人:江蘇省優(yōu)聯(lián)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司