大(da)氣預濃(nong)縮裝置的樣(yang)品(pin)前處(chu)理流(liu)程(cheng)與關(guan)鍵(jian)參(can)數(shu)設(she)置

 

　　壹、樣(yang)品(pin)前處(chu)理核心流(liu)程(cheng)

 

　　大氣預濃(nong)縮裝置的前處(chu)理流(liu)程(cheng)主(zhu)要(yao)分(fen)為采樣(yang)、除(chu)水(shui)、濃縮(suo)、解(jie)析四個關(guan)鍵(jian)階(jie)段。首(shou)先是(shi)采樣(yang)階(jie)段，裝置通過定(ding)量(liang)采樣(yang)泵抽(chou)取(qu)大(da)氣樣(yang)品(pin)，采樣(yang)體(ti)積(ji)需根(gen)據(ju)目標(biao)汙染物(wu)濃度調(tiao)整，通常在(zai)100-500mL範(fan)圍(wei)內(nei)，確保(bao)既能捕獲足夠汙染物(wu)，又避免後續(xu)濃縮過(guo)載。采樣(yang)過程(cheng)中需保(bao)持流(liu)量(liang)穩(wen)定(ding)，波動控(kong)制(zhi)在(zai)±5%以(yi)內(nei)，防止(zhi)因(yin)流(liu)量(liang)波動導(dao)致采樣(yang)量(liang)偏(pian)差(cha)。

 

　　隨(sui)後進(jin)入除(chu)水(shui)環節(jie)，大氣中的(de)水(shui)分會(hui)幹擾VOCs的(de)吸(xi)附與檢(jian)測(ce)，需通過低(di)溫冷阱或(huo)幹燥(zao)劑(ji)（如(ru)無(wu)水(shui)氯化鈣(gai)）去除(chu)。采用(yong)低(di)溫冷阱除(chu)水(shui)時(shi)，溫度(du)通常控(kong)制(zhi)在(zai)-20℃至(zhi)-40℃，可(ke)有(you)效凝(ning)結(jie)水(shui)分且避免目標(biao)組(zu)分損失(shi)；若(ruo)使(shi)用(yong)幹燥(zao)劑(ji)，需定(ding)期(qi)更(geng)換(huan)以(yi)保證除(chu)水(shui)效率，同(tong)時(shi)需驗(yan)證幹燥(zao)劑(ji)對(dui)VOCs無(wu)吸(xi)附作用(yong)。

 

　　濃縮(suo)階(jie)段是(shi)核心環節，裝置利用(yong)填充了(le)吸(xi)附劑(ji)的(de)吸(xi)附管，在(zai)低(di)溫條(tiao)件下(xia)（通常-10℃至(zhi)-30℃）吸(xi)附目標(biao)汙染物(wu)。吸(xi)附管溫(wen)度(du)需精(jing)準(zhun)控制(zhi)，溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)會(hui)導(dao)致吸(xi)附效率下降(jiang)，過(guo)低(di)則可(ke)能造成水(shui)分再(zai)次凝(ning)結(jie)。此(ci)階(jie)段需根(gen)據(ju)VOCs的(de)沸(fei)點範(fan)圍(wei)選擇(ze)合(he)適的吸(xi)附劑(ji)組(zu)合(he)，例如(ru)針(zhen)對(dui)低(di)沸(fei)點VOCs（如甲烷(wan)、乙(yi)烷(wan)），需搭(da)配(pei)高(gao)比(bi)表(biao)面(mian)積(ji)的(de)碳基吸(xi)附劑(ji)。

 

　　最(zui)後是(shi)解(jie)析階(jie)段，通過快(kuai)速(su)升(sheng)溫（升(sheng)溫速率50-100℃/min）將吸(xi)附管加(jia)熱(re)至(zhi)200-300℃，使(shi)濃(nong)縮的汙染物(wu)迅速脫(tuo)附(fu)，隨(sui)後由(you)載氣（如高(gao)純氮(dan)氣，純度(du)≥99.999%）將其(qi)送入氣相色(se)譜-質(zhi)譜聯(lian)用(yong)儀（GC-MS）等(deng)檢(jian)測(ce)設(she)備。解(jie)析時(shi)間(jian)通常為1-3min，需確(que)保目標(biao)組(zu)分脫(tuo)附(fu)，同(tong)時(shi)避免吸(xi)附劑(ji)過(guo)熱(re)損壞(huai)。

 

　　二、關(guan)鍵(jian)參(can)數(shu)設(she)置與(yu)優化

 

　　溫度參(can)數(shu)：吸(xi)附溫度(du)、除(chu)水(shui)溫度(du)與解(jie)析溫度(du)需協(xie)同(tong)設(she)置。例如(ru)，檢(jian)測(ce)沸(fei)點較(jiao)低(di)的VOCs時(shi)，吸(xi)附溫度(du)應(ying)降至(zhi)-30℃以(yi)下，解(jie)析溫度(du)需提升(sheng)至(zhi)250℃以(yi)上，以(yi)保證吸(xi)附與脫(tuo)附(fu)效率；而對(dui)於(yu)高沸(fei)點VOCs，吸(xi)附溫度(du)可(ke)適當提高(gao)至(zhi)-10℃，解(jie)析溫度(du)控制(zhi)在(zai)200℃即(ji)可，避免組(zu)分分(fen)解(jie)。

 

　　流(liu)量(liang)參(can)數(shu)：采樣(yang)流(liu)量(liang)與(yu)載(zai)氣流(liu)量(liang)需穩(wen)定(ding)。采樣(yang)流(liu)量(liang)壹般(ban)設(she)定(ding)為50-100mL/min，載(zai)氣流(liu)量(liang)根(gen)據(ju)檢(jian)測儀器(qi)要(yao)求(qiu)調(tiao)整，通常為1-5mL/min。流(liu)量(liang)波動會(hui)導(dao)致濃縮(suo)倍數(shu)不穩(wen)定(ding)，需通過質(zhi)量(liang)流(liu)量(liang)控(kong)制(zhi)器(qi)（MFC）精(jing)準(zhun)控制(zhi)。

 

　　時(shi)間(jian)參(can)數(shu)：采樣(yang)時(shi)間(jian)、吸(xi)附時(shi)間(jian)與(yu)解(jie)析時(shi)間(jian)需根(gen)據(ju)樣(yang)品(pin)濃度調(tiao)整。低(di)濃度(du)樣(yang)品(pin)需延(yan)長(chang)采樣(yang)時(shi)間(jian)（如(ru)30-60min），確保(bao)捕獲足夠汙染物(wu)；高濃度(du)樣(yang)品(pin)則縮短采樣(yang)時(shi)間(jian)（如(ru)5-10min），避免吸(xi)附管飽(bao)和。解(jie)析時(shi)間(jian)需通過實(shi)驗(yan)驗(yan)證，以(yi)目標(biao)組(zu)分峰(feng)面(mian)積(ji)不再(zai)增加(jia)為準(zhun)。

 

　　吸(xi)附劑(ji)選擇(ze)：需根(gen)據(ju)檢(jian)測目標(biao)選擇(ze)單壹或(huo)混合(he)吸(xi)附劑(ji)。例如(ru)，檢(jian)測(ce)C2-C12的VOCs時(shi)，常用(yong)TenaxTA與Carbograph1TD組(zu)合(he)吸(xi)附劑(ji)，可(ke)實(shi)現寬沸(fei)點範(fan)圍(wei)組(zu)分的(de)有(you)效吸(xi)附；而針(zhen)對(dui)含(han)硫VOCs，需選擇(ze)惰(duo)性(xing)更(geng)強的吸(xi)附劑(ji)（如(ru)CarbopackB），防(fang)止(zhi)組(zu)分被(bei)氧化。