一种在线式挥发性有机化合物含量测定装置及测定方法

技术领域

本发明属于室内空气污染净化领域，具体涉及一种在线式挥发性有机化合物含量测定装置及测定方法。

背景技术

面对日趋严重的大气污染形势，国务院正式公布以PM2.5治理为主的《关于印发大气污染防治行动计划》（国发[2013]37号）文件，甘肃省政府也下发了《关于贯彻落实国务院大气污染防治行动计划的实施意见》（甘政发[2013]93号），提出 “积极支持大气污染治理装备、产品、服务企业的发展，有效推动节能环保、新能源等战略性新兴产业发展”。与此同时，2011 年国家室内环境与环保产品质量监督检验中心开展了“首次全国室内空气大调查”，结果显示有67%的家庭装修后室内空气中污染物浓度超过《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2001）所规定限值，污染物主要来自室内装修材料，如地板、油漆及各种粘结剂等长期缓慢释放的甲醛及挥发性有机物。

    针对以上生活环境现状，涂料作为与生活息息相关的配套行业，相关企业也纷纷推出“净味”、“消除甲醛”、“负氧离子”等概念的建筑涂料产品，但是使用效果有限且缺乏统一的产品性能检测方法，测试过程受外界因素干扰严重。目前的检测方法有色谱法、化学法、传感器法等，色谱法测试时检测下限较高，对挥发性有机化合物（VOC）的含量要求较高；化学法测试时，一般需要富集，采样体积较多，对反应舱的浓度影响较大，且吸收液与反应液制备与养护比较困难；传感器法比较直接，但外界因素干扰严重，并且色谱法、化学法、传感器法等方法测试时不能实现连续监测，比较费人工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线式挥发性有机化合物含量测定装置，以解决现有方法测试时不能实现连续监测的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种在线式挥发性有机化合物含量的测定方法。

为实现上述目的，本发明专利采取的技术方案是：一种在线式挥发性有机化合物含量测定装置，它包括反应舱、光源系统、气体循环系统、检测系统，反应舱上设置有石英盖，石英盖上固定有上盖，光源系统设在上盖上，气体循环系统分为两路，第一路包括第一气体真空泵和第一硅胶管，第二路包括第二气体真空泵和第二硅胶管，第一硅胶管的一端上连接有软管、注射室、第一气体真空泵，第一硅胶管的另一端与反应舱相连通，软管与反应舱相连通；第二硅胶管上连接有第二气体真空泵和检测系统，第二硅胶管的两端分别与反应舱相连通；注射室的下方设有加热装置。

优选的，上盖上还设有风扇。

优选的，所述加热装置为电炉。

优选的，所述反应舱内底部放置有支架。

优选的，所述加热装置放置在铁架台上。

一种在线式挥发性有机化合物含量测定方法，包括如下步骤：

A、在恒温恒湿室，调整支架12的高度，将检测样板放在支架12上，在反应舱11的磨口处涂覆凡士林，盖上石英盖10，用夹子固定，盖上上盖；

B、连接反应舱及检测系统14，打开第一硅胶管61与注射室5之间的接口，注入甲醛等测试物质到注射室5内，连接接口形成一封闭系统；

C、打开电源，启动检测系统14及气体真空泵，再用电炉7将注射室5加热，使气体挥发，利用气体真空泵实现反应舱11内部气体循环，待注射室内液体完全挥发后，关闭电炉电源；

D、用遮光布将这个反应舱11进行密闭，利用第二气体真空泵132实现第二路气体循环系统的气体循环，检测系统中的检测器与电脑相连接，将检测结果实时输出，得出甲醛等VOC的光催化速率曲线V₁；

检测时将反应舱用遮光布遮盖，测试光反应的降解速率，关闭光源系统，可以测试暗反应的降解速率；

E、关闭光源系统，重复上述A-D步骤，得出暗反应速率曲线V₂；

F、关闭光源系统，反应舱中不放检测样板，重复上述B-D步骤，得出甲醛等VOC的暗反应自然衰减曲线速率曲线V₃；

G、打开光源系统，反应舱中不放检测样板，重复上述B-D步骤，得出甲醛等VOC的光反应自然衰减曲线速率曲线V₄；

H、根据检测曲线V₁— V₄，分别取某一时刻的光催化后、暗反应后、光反应后甲醛等VOC的浓度及甲醛等VOC自然衰减后的浓度，按照下式计算甲醛等VOC的光催化降解率；

本发明装置可实现挥发性有机化合物（VOC）含量的在线检测，可以用来评价某种光催化材料的光反应及暗反应的降解速率；可实现NOx、SOx、苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸、醛、和石油烃化合物等可挥发性有机物的在线检测。

附图说明

图1是一种在线式挥发性有机化合物含量测定装置的结构示意图；

图2是一种在线式挥发性有机化合物含量测定装置中上盖的结构示意图。

图中，1-风扇、2-光源系统、3-上盖、4-软管、5-注射室、61-第一硅胶管、62-第二硅胶管、7-电炉、8-铁架台、10-石英盖、11-反应舱、12-支架、131-第一气体真空泵、132-第二气体真空泵、14-检测系统。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的详细说明。

一种在线式挥发性有机化合物含量测定装置，它包括反应舱11、光源系统２、气体循环系统、检测系统14，反应舱11上设置有石英盖10，石英盖10上固定有上盖3，光源系统２设在上盖3上，气体循环系统分为两路，第一路包括第一气体真空泵131和第一硅胶管61，第二路包括第二气体真空泵132和第二硅胶管62，第一硅胶管61的一端上连接有软管4、注射室5、第一气体真空泵131，第一硅胶管61的另一端与反应舱11相连通，软管4与反应舱11相连通；第二硅胶管62上连接有第二气体真空泵132和检测系统14，第二硅胶管62的两端分别与反应舱11相连通；注射室5的下方设有加热装置。上盖3上还设有风扇1。反应舱11内底部放置有支架12。加热装置放置在铁架台8上。

本实施方式中加热装置为电炉7。

光源系统２提供需要的各种光源，可以为日光灯、紫外灯、氙灯等光源，光照强度可以根据光源数量进行调整，上盖3上安装风扇，可以实现反应舱内气体温度恒定。反应舱（11）上的石英盖(10)采用石英玻璃，保证光线的透过，采用磨边处理，可以涂覆凡士林、或夹层密封纸等进行密封，在用夹子等将上盖与反应舱体进行固定，反应舱为卷边磨口普通玻璃或不锈钢反应舱；检测系统中的检测器可以为NOx、SOx、苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸、醛、和石油烃化合物等可挥发性有机物的检测器，检测器通过数据连接系统与电脑相连接，并且可以将检测器的检测结果实时输入。

在线式挥发性有机化合物含量测定方法包括如下步骤：

A、在恒温恒湿室，按照图2组装上盖部分，调整支架12的高度，将检测样板放在支架12上，在反应舱11的磨口处涂覆凡士林，盖上石英盖10，用夹子固定，盖上上盖；

B、按图1连接反应舱及检测系统14，打开第一硅胶管61与注射室5之间的接口，注入甲醛等测试物质到注射室5内，连接接口形成一封闭系统；

C、打开电源，启动检测系统14及气体真空泵，再用电炉7将注射室5加热，使气体挥发，利用气体真空泵实现反应舱11内部气体循环，待注射室内液体完全挥发后，关闭电炉电源；

D、用遮光布将这个反应舱11进行密闭，利用第二气体真空泵132实现第二路气体循环系统的气体循环，检测系统中的检测器与电脑相连接，将检测结果实时输出，得出甲醛等VOC的光催化速率曲线V₁；

检测时将反应舱用遮光布遮盖，测试光反应的降解速率，关闭光源系统，可以测试暗反应的降解速率；

E、关闭光源系统，重复上述A-D步骤，得出暗反应速率曲线V₂；

F、关闭光源系统，反应舱中不放检测样板，重复上述B-D步骤，得出甲醛等VOC的暗反应自然衰减曲线速率曲线V₃；

G、打开光源系统，反应舱中不放检测样板，重复上述B-D步骤，得出甲醛等VOC的光反应自然衰减曲线速率曲线V₄；

H、根据检测曲线V₁— V₄，分别取某一时刻的光催化后、暗反应后、光反应后甲醛等VOC的浓度及甲醛等VOC自然衰减后的浓度，按照下式计算甲醛等VOC的光催化降解率；