本實(shí)用新型涉及一種氣體檢測(cè)設(shè)備，具體涉及一種用于檢測(cè)空氣中甲醛濃度的設(shè)備。

背景技術(shù)：

國(guó)家2006年頒布實(shí)施的《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》列出五種主要污染物：甲醛、苯、氨氣、總揮發(fā)性有機(jī)化合物TVOC、放射性氡等。甲醛是一種無(wú)色氣體，有特殊的刺激氣味，甲醛的主要危害表現(xiàn)為對(duì)皮膚粘膜的刺激作用，甲醛在室內(nèi)達(dá)到一定濃度時(shí)，人就有不適感，大于0.08 mg/m3的甲醛濃度可引起眼紅、眼癢、咽喉不適或疼痛、聲音嘶啞、噴嚏、胸悶、氣喘、皮炎等。新裝修的房間甲醛含量較高，是眾多疾病的主要誘因。長(zhǎng)期在含有甲醛的環(huán)境中生活，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生極大的危害，因此甲醛濃度的準(zhǔn)確測(cè)量具有重要的意義。

現(xiàn)有技術(shù)中的甲醛氣體的測(cè)量方法主要有分光光度法、電化學(xué)法及色譜法等，分光光度法測(cè)定的最大優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定、誤差小，但是靈敏度低、吸收液容易顯色不完全。電化學(xué)傳感器法響應(yīng)速度快，但是受到干擾較大，定量檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差較大。甲醛測(cè)試盒的操作簡(jiǎn)單、使用方便，適合個(gè)人及家庭檢測(cè)甲醛，但其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和反應(yīng)劑、顯色劑是否穩(wěn)定、反應(yīng)時(shí)間、包裝是否嚴(yán)密、操作是否正確等多種因素有關(guān)系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于化學(xué)吸收原理的用于檢測(cè)空氣中甲醛濃度的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)提高甲醛檢測(cè)設(shè)備的靈敏度、檢測(cè)精度和響應(yīng)速度的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：

一種用于檢測(cè)空氣中甲醛濃度的設(shè)備，包括氣體取樣模塊、甲醛吸收模塊和檢測(cè)模塊；所述氣體取樣模塊包括風(fēng)機(jī)和氣體儲(chǔ)樣罐，所述甲醛吸收模塊包括U型儲(chǔ)液管和甲醛吸收單元，所述甲醛吸收單元由下至上包括填料吸收層、氣液分離器，所述檢測(cè)模塊包括避光殼體、顯色劑儲(chǔ)液器和分光光度計(jì)；所述風(fēng)機(jī)一端連有氣體儲(chǔ)樣罐，該氣體儲(chǔ)樣罐設(shè)有氣體進(jìn)樣閥門(mén)，所述氣體儲(chǔ)樣罐又連有甲醛吸收單元中的氣液分離器，所述風(fēng)機(jī)另一端連有U型儲(chǔ)液管，該U型儲(chǔ)液管又與甲醛吸收單元中的填料吸收層相連，所述U型儲(chǔ)液管的‘U’底端設(shè)有帶有取樣閥的流出管，該流出管直接插入避光殼體中，該避光殼體中還設(shè)有流出口直接流入底部一側(cè)的分光光度計(jì)中，該避光殼體上部一側(cè)還設(shè)有顯色劑儲(chǔ)液器，該顯色劑儲(chǔ)液器中的顯色劑通過(guò)流入管進(jìn)入至避光殼體內(nèi)，所述避光殼體底端設(shè)有排液管，且該流出管上設(shè)有排液閥門(mén)，避光殼體內(nèi)的液體在排液閥門(mén)打開(kāi)的狀態(tài)下直接流入廢液槽中。

進(jìn)一步的，所述氣液分離器上部還設(shè)有霧沫夾帶器，該霧沫夾帶器直接與U型儲(chǔ)液管相連。

進(jìn)一步的，所述霧沫夾帶器上部管道還設(shè)有清洗閥。

進(jìn)一步的，所述填料吸收層填裝常規(guī)規(guī)整填料或散堆填料。

進(jìn)一步的，所述常規(guī)規(guī)整填料包括纖維波紋填料等，整塊堆砌于反應(yīng)分離模塊中，填料經(jīng)過(guò)表面處理后，具有良好的潤(rùn)濕性；所述散堆填料由5mm玻璃絲環(huán)組成，每個(gè)填料單元內(nèi)具有不規(guī)則孔道，促進(jìn)流體間混合。

進(jìn)一步的，所述甲醛吸收液存放于甲醛吸收模塊，其為 3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙鹽酸鹽水合物的水溶液，濃度為0.1～0.5wt%。

進(jìn)一步的，所述顯色劑成分為硫酸鐵銨溶液，濃度為0.1～2wt%。

優(yōu)選的，所述氣體儲(chǔ)樣罐（11）容積為25L，所述取樣過(guò)程為10～20分鐘；所述氣體試樣在設(shè)備中循環(huán)吸收20～60分鐘；所述顯色劑用量為0.1～0.5ml；甲醛吸收液用量為40～80ml。

上述檢測(cè)設(shè)備的工作過(guò)程為：首先對(duì)該設(shè)備的檢測(cè)模塊進(jìn)行清洗，打開(kāi)清洗閥取樣閥，和清洗液由清洗閥灌入，對(duì)吸收模塊和檢測(cè)模塊進(jìn)行清洗，再打開(kāi)排液閥門(mén)，清洗液流入檢測(cè)器廢液槽中；然后關(guān)閉取樣閥和排液閥門(mén)，由清洗閥加入甲醛吸收液，甲醛吸收液進(jìn)入到U型儲(chǔ)液管中，之后再關(guān)閉清洗閥；再打開(kāi)風(fēng)機(jī)和氣體進(jìn)樣閥門(mén)，環(huán)境中的空氣在風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入到氣體儲(chǔ)樣罐，充滿整個(gè)氣體儲(chǔ)樣罐后，關(guān)閉氣體進(jìn)樣閥門(mén)，在風(fēng)機(jī)的鼓吹作用下，氣體儲(chǔ)樣罐中的氣體試樣在檢測(cè)設(shè)備中循環(huán)，U型儲(chǔ)液管中的甲醛吸收液在風(fēng)壓作用下進(jìn)入甲醛吸收模塊，氣體試樣與甲醛吸收液在甲醛吸收模塊的填料吸收層充分接觸，使空氣中的甲醛被吸收液完全吸收，然后氣液混合物在風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下由下而上經(jīng)過(guò)氣液分離器和除霧沫夾帶器，使得氣液完全分離，氣體試樣回到氣體儲(chǔ)樣罐，然后進(jìn)行循環(huán)操作，循環(huán)吸收操作完成后，打開(kāi)取樣閥，使甲醛吸收液流入避光殼體中，甲醛吸收液在避光殼體中與顯色劑發(fā)生顯色反應(yīng)，顯色反應(yīng)完成后通過(guò)分光光度計(jì)檢測(cè)顯色濃度，檢測(cè)完成后打開(kāi)排液閥門(mén)排出廢液進(jìn)入廢液槽中。

本實(shí)用新型基于甲醛溶液與酚試劑和顯色劑之間的化學(xué)反應(yīng)顯色原理，具有極高的檢測(cè)靈敏度與選擇性。含甲醛氣體取樣模塊在風(fēng)機(jī)帶動(dòng)下將氣體試樣在整個(gè)設(shè)備中循環(huán)，利用甲醛吸收模塊可以使空氣中的甲醛充分被甲醛吸收液吸收；氣體試樣在設(shè)備中的循環(huán)吸收保證了甲醛氣體的充分吸收，氣體試樣和吸收液在甲醛吸收模塊的吸收層中充分接觸，提高空氣中的甲醛的吸收效率，然后氣液混合物在氣液分離器和除霧沫夾帶器中完全分離，氣體試樣回到氣體儲(chǔ)樣罐進(jìn)行循環(huán)操作，極大提高了甲醛氣體吸收效率與甲醛溶液的實(shí)時(shí)性，提高了檢測(cè)靈敏度；在檢測(cè)模塊中，甲醛吸收液在特定的避光殼體中與顯色劑發(fā)生顯色反應(yīng)，在殼體中設(shè)有分光光度計(jì)用于檢測(cè)顯色濃度，提高了檢測(cè)穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中常規(guī)規(guī)整填料的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型中散堆填料單元結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-廢液槽，2-排液閥門(mén)，3-避光殼體，4-取樣閥，5-U型儲(chǔ)液管，6-填料吸收層，7-氣液分離器，8-除霧沫夾帶器，9-清洗液閥門(mén)，10-氣體進(jìn)樣閥門(mén)，11-氣體儲(chǔ)樣罐，12-風(fēng)機(jī)，13-顯色劑儲(chǔ)液器，14-分光光度計(jì)。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1所示，本實(shí)施例包括氣體取樣模塊、甲醛吸收模塊和檢測(cè)模塊；所述氣體取樣模塊包括風(fēng)機(jī)12和氣體儲(chǔ)樣罐11，所述甲醛吸收模塊包括U型儲(chǔ)液管5和甲醛吸收單元，該甲醛吸收單元由下至上包括填料吸收層6、氣液分離器7，所述檢測(cè)模塊包括避光殼體3、顯色劑儲(chǔ)液器13和分光光度計(jì)14；所述風(fēng)機(jī)12一端連有氣體儲(chǔ)樣罐11，該氣體儲(chǔ)樣罐11設(shè)有氣體進(jìn)樣閥門(mén)10，所述氣體儲(chǔ)樣罐11又連有甲醛吸收單元中的氣液分離器7，所述風(fēng)機(jī)12另一端連有U型儲(chǔ)液管5，該U型儲(chǔ)液管5又與甲醛吸收單元中的填料吸收層6相連，所述U型儲(chǔ)液管5的‘U’底端設(shè)有帶有取樣閥4的流出管，該流出管直接插入避光殼體3中，該避光殼體3中還設(shè)有流出口直接流入底部一側(cè)的分光光度計(jì)14中，該避光殼體3上部一側(cè)還設(shè)有顯色劑儲(chǔ)液器13，該顯色劑儲(chǔ)液器13中的顯色劑通過(guò)流入管進(jìn)入至避光殼體3內(nèi)，所述避光殼體3底端設(shè)有排液管，且該流出管上設(shè)有排液閥門(mén)2，避光殼體3內(nèi)的液體在排液閥門(mén)2打開(kāi)的狀態(tài)下直接流入廢液槽1中。

進(jìn)一步的，所述氣液分離器7上部還設(shè)有霧沫夾帶器8，該霧沫夾帶器8直接與U型儲(chǔ)液管5相連；所述霧沫夾帶器8上部管道還設(shè)有清洗閥。

如圖2和3所示，所述填料吸收層6填裝常規(guī)規(guī)整填料或散堆填料；所述常規(guī)規(guī)整填料為纖維波紋填料，整塊堆砌于反應(yīng)分離模塊中，填料經(jīng)過(guò)表面處理后，具有良好的潤(rùn)濕性；所述玻璃絲散堆填料，每個(gè)填料單元內(nèi)具有不規(guī)則孔道，促進(jìn)流體間混合。

本實(shí)施例用于一般室內(nèi)環(huán)境甲醛測(cè)量的具體參數(shù)如下：

（1）所述氣體儲(chǔ)樣罐容積為25L，設(shè)有氣體進(jìn)樣口，進(jìn)樣口可通過(guò)閥門(mén)開(kāi)關(guān)控制，整個(gè)取樣過(guò)程為10～20分鐘。

（2）所述甲醛吸收液是 3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙鹽酸鹽水合物的水溶液，含量為0.1～0.5%，甲醛吸收液用量為40～80ml。

（3）所述檢測(cè)模塊中的顯色劑成分為硫酸鐵銨溶液，含量為0.1～2%，顯色劑用量為0.1～0.5ml。

（4）該檢測(cè)設(shè)備長(zhǎng)度為800 mm，寬度為800 mm，高度為300 mm；反應(yīng)甲醛吸收模塊內(nèi)吸收層填料高度100mm。

（5）所述氣體試樣在設(shè)備中循環(huán)吸收20～60分鐘。

本實(shí)用新型的甲醛濃度標(biāo)定方法，具體步驟包括：

步驟1：配制濃度分別為 0.1mg/L，0.2 mg/L，0.3 mg/L，0.4 mg/L的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液；

步驟2：向標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入顯色劑，待顯色反應(yīng)完成后，采用分光光度計(jì)檢測(cè)這四組溶液的濃度示數(shù)，具體數(shù)值列于表1；

步驟3：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際濃度標(biāo)定分光光度計(jì)的顯示數(shù)值。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與分光光度計(jì)示數(shù)

甲醛的檢測(cè)方法，具體步驟包括：

步驟1：打開(kāi)清洗液閥門(mén)9和取樣閥4，從清洗閥門(mén)9加入清洗液對(duì)吸收模塊和檢測(cè)模塊進(jìn)行清洗，清洗完成后關(guān)閉取樣閥4，從清洗閥9加入甲醛吸收液；

步驟2：打開(kāi)風(fēng)機(jī)12，空氣通過(guò)氣體取樣模塊中風(fēng)機(jī)12的作用，經(jīng)過(guò)氣體儲(chǔ)樣器側(cè)面的進(jìn)氣閥10進(jìn)入氣體儲(chǔ)樣罐11，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)10～20分鐘的抽吸作用使氣體儲(chǔ)樣器中充滿室內(nèi)空氣，隨之關(guān)閉氣體進(jìn)樣閥；

步驟3：關(guān)閉氣體進(jìn)樣閥10后，氣體試樣在風(fēng)機(jī)12鼓吹作用下在檢測(cè)設(shè)備中循環(huán)，U型儲(chǔ)液管5中的甲醛吸收液在風(fēng)壓作用下進(jìn)入甲醛吸收模塊，氣體試樣和吸收液在甲醛吸收模塊的吸收層6中充分接觸，使空氣中的甲醛被吸收液完全吸收，然后氣液混合物在氣液分離器7和除霧沫夾帶器8中完全分離，氣體試樣回到氣體儲(chǔ)樣罐11，然后進(jìn)行循環(huán)操作，氣體試樣在設(shè)備中循環(huán)吸收20～60分鐘；

步驟4：循環(huán)吸收操作完成后，打開(kāi)取樣閥4，使甲醛吸收液流入避光殼體3中，甲醛吸收液在避光殼體3中與顯色劑發(fā)生顯色反應(yīng)，顯色反應(yīng)時(shí)間為5分鐘，顯色反應(yīng)完成后通過(guò)分光光度計(jì)14檢測(cè)顯色濃度，檢測(cè)完成后打開(kāi)排液閥門(mén)2排出廢液進(jìn)入廢液槽。

本實(shí)用新型的校準(zhǔn)方法，具體步驟包括：

步驟1：配制2mg/L的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液；

步驟2：按濃度梯度分別計(jì)算25L桶中需要甲醛溶液的量；

步驟3：向25L桶中按照計(jì)算的量用微量進(jìn)樣器打入甲醛溶液，并用真空泵循環(huán)桶中的氣體15min使甲醛溶液完全在設(shè)備中揮發(fā)；

步驟4：將25L桶接上吸收器按照檢測(cè)方法循環(huán)吸收檢測(cè)桶中氣體中的甲醛濃度，將具體檢測(cè)數(shù)值列于表2。

表2 本實(shí)用新型的校準(zhǔn)數(shù)值對(duì)比

本實(shí)用新型與其他檢測(cè)方法的對(duì)比結(jié)果：

在10m³的密閉實(shí)驗(yàn)艙中，按濃度梯度分別加入甲醛溶液，在實(shí)驗(yàn)艙中打開(kāi)風(fēng)機(jī)，此時(shí)甲醛溶液迅速揮發(fā)，待完全揮發(fā)后，按照本實(shí)用新型檢測(cè)方法的步驟來(lái)測(cè)定實(shí)驗(yàn)艙中的甲醛濃度，同時(shí)采用另外三個(gè)不同的甲醛示數(shù)檢測(cè)器來(lái)進(jìn)行比對(duì)，其中檢測(cè)器1和2是基于電信號(hào)傳感器的方法，檢測(cè)器3是基于化學(xué)吸收的方法，具體檢測(cè)結(jié)果列于表3。

表3 本實(shí)用新型檢測(cè)結(jié)果與其他檢測(cè)器結(jié)果對(duì)比

由上述檢測(cè)結(jié)果可得，相較于其他檢測(cè)器，本實(shí)用新型的甲醛檢測(cè)結(jié)果更為穩(wěn)定和準(zhǔn)確。