本實(shí)用新型涉及有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)，特別涉及用于二惡英在線檢測(cè)的氣相色譜-質(zhì)譜間傳輸線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)垃圾焚燒處置比例及相關(guān)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在未來(lái)10年內(nèi)仍將保持高速發(fā)展的趨勢(shì)。與此同時(shí)，垃圾焚燒帶來(lái)的二次污染物排放問(wèn)題，尤其是二惡英的排放問(wèn)題，也越來(lái)越受到政府、民眾的關(guān)注，甚至成為困擾很多垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目選址、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)整個(gè)過(guò)程的棘手問(wèn)題。二噁英(PCDD/Fs)是氯代二笨并對(duì)二噁英(PCDDs)和氯代二苯并呋喃(PCDFs)的統(tǒng)稱，毒性十分大，是砒霜的900倍，國(guó)際癌癥研究中心已將其列為人類一級(jí)致癌物，被人們稱為“地球上毒性最強(qiáng)的物質(zhì)”，受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。
目前我國(guó)焚燒煙氣中二惡英排放監(jiān)測(cè)，均依賴于國(guó)標(biāo)GB18485-2014規(guī)定的二惡英測(cè)定方法《環(huán)境空氣和廢氣二惡英類的測(cè)定同位素稀釋高分辨氣象色譜-高分辨質(zhì)譜法(HJ77.2)》，該方法可為焚燒爐二惡英排放測(cè)定提供精確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，但其實(shí)質(zhì)是采用現(xiàn)場(chǎng)采樣結(jié)合實(shí)驗(yàn)室預(yù)處理與分析測(cè)試的離線檢測(cè)方法，即需要從焚燒爐煙氣中采集并制成樣品，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)預(yù)處理，而后進(jìn)入分析儀器進(jìn)行分析。根據(jù)我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)焚燒廠的每臺(tái)焚燒爐需每年至少進(jìn)行一次煙氣二惡英排放的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，這樣的監(jiān)測(cè)手段存在如下弊端：(1)樣品在進(jìn)分析儀器測(cè)試之前，需經(jīng)繁瑣的提純、凈化等前處理過(guò)程，消耗大量有機(jī)溶劑，成本高、人力耗時(shí)長(zhǎng)；(2)獲得的檢測(cè)結(jié)果僅能代表樣品采集期間(僅若干小時(shí))焚燒爐煙氣的二惡英排放，不能反映焚燒爐長(zhǎng)時(shí)間乃至全年的煙氣二惡英實(shí)際排放情況；(3)依靠當(dāng)前離線檢測(cè)方法獲得二惡英排放結(jié)果的時(shí)間要在現(xiàn)場(chǎng)采樣結(jié)束后的數(shù)周甚至超過(guò)一個(gè)月，這樣長(zhǎng)時(shí)間的間隔，使得獲得二惡英排放結(jié)果基本上不具備指導(dǎo)焚燒爐運(yùn)行工況調(diào)整和優(yōu)化的用途，大大降低了對(duì)污染物減排實(shí)踐的指導(dǎo)作用。
另外，無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確的了解垃圾焚燒爐的二惡英排放數(shù)據(jù)，也給政府監(jiān)管、公眾監(jiān)督帶來(lái)了無(wú)法逾越的技術(shù)障礙。對(duì)政府監(jiān)管部門(mén)來(lái)講，只能依據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB 18485-2014》要求的每年至少進(jìn)行一次監(jiān)督性監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)施監(jiān)管，但這卻解決不了公眾對(duì)除監(jiān)督性監(jiān)測(cè)以外的焚燒爐運(yùn)行期間是否存在二惡英排放超標(biāo)的質(zhì)疑；對(duì)公眾監(jiān)督角度講，現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)市場(chǎng)無(wú)法提供一種可以時(shí)刻掌握焚燒爐煙氣二惡英排放數(shù)據(jù)的方法、技術(shù)和裝備，因而更沒(méi)有科學(xué)的數(shù)據(jù)和依據(jù)去監(jiān)督企業(yè)的日常運(yùn)行和污染物減排。由此看來(lái)，企業(yè)對(duì)二惡英排放控制的強(qiáng)烈需求、政府部門(mén)對(duì)企業(yè)日常監(jiān)管的需要、公眾對(duì)企業(yè)敏感污染物排放監(jiān)督的渴望，三者之間的矛盾日益突出，對(duì)可以實(shí)時(shí)獲取二惡英排放數(shù)據(jù)的方法、技術(shù)及裝備的需求也日益強(qiáng)烈。
基于檢測(cè)結(jié)果迅速服務(wù)于二惡英減排的目標(biāo)及需求，研究和發(fā)展快速、實(shí)時(shí)的二惡英在線檢測(cè)方法、技術(shù)和裝備成為焚燒過(guò)程微量、痕量持久性有機(jī)污染物檢測(cè)和控制發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。相比離線檢測(cè)分析的方法，二惡英在線檢測(cè)技術(shù)具有在線實(shí)時(shí)地反映煙氣中二惡英濃度、迅速指導(dǎo)爐內(nèi)燃燒工況調(diào)整及煙氣凈化參數(shù)優(yōu)化、輔助二惡英生成過(guò)程機(jī)理研究等優(yōu)點(diǎn)及作用。
因此，提供一種能夠用于二惡英在線檢測(cè)的氣相色譜-質(zhì)譜之間的傳輸線系統(tǒng)是十分必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于二惡英在線檢測(cè)的氣相色譜-質(zhì)譜間傳輸線系統(tǒng)。
為解決技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的解決方案是：
提供一種用于二惡英在線檢測(cè)的氣相色譜-質(zhì)譜間傳輸線系統(tǒng)，包括用于連接氣相色譜儀和飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的對(duì)接管路；氣相色譜儀內(nèi)部的色譜柱具有延伸段，該延伸段套設(shè)在所述對(duì)接管路中；對(duì)接管路的端部通過(guò)卡套雙通和變徑接頭接至脈沖閥，且對(duì)接管路不與脈沖閥內(nèi)部連通；色譜柱的延伸段穿過(guò)脈沖閥后，與飛行時(shí)間質(zhì)譜儀內(nèi)部空腔連通；脈沖閥安裝于飛行時(shí)間質(zhì)譜儀上，并根據(jù)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的激光脈沖頻率實(shí)現(xiàn)同步開(kāi)閉。
作為改進(jìn)，所述對(duì)接管路是1/16英寸的不銹鋼管；變徑接頭是1/16-1/4英寸的不銹鋼變徑接頭，卡套雙通通過(guò)不銹鋼變徑接頭固定在脈沖閥上。
作為改進(jìn)，所述對(duì)接管路的外側(cè)包裹了伴熱帶，伴熱帶通過(guò)導(dǎo)線接至溫控器。
作為改進(jìn)，所述色譜柱的延伸段的內(nèi)徑為0.32mm。
實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)原理描述：
本實(shí)用新型可直接應(yīng)用于二噁英在線檢測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)用可調(diào)節(jié)激光光譜結(jié)合飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)在線檢測(cè)煙氣中的二噁英指示物。煙氣通過(guò)大氣預(yù)濃縮儀進(jìn)行濃縮，然后進(jìn)入氣相色譜分離，通過(guò)傳輸線傳遞到飛行時(shí)間質(zhì)譜運(yùn)用目標(biāo)波長(zhǎng)的激光進(jìn)行軟電離檢測(cè)。
色譜柱的延伸段穿過(guò)脈沖閥后接入飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的內(nèi)腔，洗脫物被全部送入飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，載氣和待測(cè)物一起從色譜柱流出后即進(jìn)入離子源的作用場(chǎng)。由于載氣是惰性氣體不發(fā)生電離，而待測(cè)物卻會(huì)形成帶電粒子。待測(cè)物帶電粒子在電場(chǎng)作用下加速向質(zhì)量分離器運(yùn)動(dòng)，而載氣卻由于不受電場(chǎng)影響，被真空泵抽走。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：
1、本實(shí)用新型中，可調(diào)節(jié)激光發(fā)射具有脈沖頻率，結(jié)合脈沖閥，同步發(fā)開(kāi)關(guān)閉。載氣和待測(cè)物儀器從氣相色譜柱流出，當(dāng)收到激光信號(hào)時(shí)，脈沖閥打開(kāi)，物質(zhì)進(jìn)入離子源作用場(chǎng)。由于載氣氬氣是惰性氣體不發(fā)生電離，而待測(cè)物卻會(huì)形成帶電粒子。待測(cè)物帶電粒子在電場(chǎng)作用下加速向質(zhì)量分析器運(yùn)動(dòng)，而載氣卻由于不受電廠影響，被真空泵抽走，本實(shí)用新型的實(shí)際作用是支撐插入的色譜柱的延伸段，使其準(zhǔn)確定位。伴熱管作用是保持溫度，使色譜柱流出物始終不產(chǎn)生冷凝。
2、本實(shí)用新型中，傳輸線的最高工作溫度和最高柱溫相近，保持目標(biāo)物的真實(shí)性，接口組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易維護(hù)；傳輸效率達(dá)100％。
附圖說(shuō)明
圖1為煙氣在線監(jiān)測(cè)氣相色譜和飛行時(shí)間質(zhì)譜傳輸線系統(tǒng)示意圖。
圖中附圖標(biāo)記：氣相色譜儀1，對(duì)接管路2，卡套雙通3，變徑接頭4，脈沖閥5，溫控器6，色譜柱7。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述。
如圖1所示，用于二惡英在線檢測(cè)的氣相色譜-質(zhì)譜之間的傳輸線系統(tǒng)，包括用于連接氣相色譜儀1和飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的對(duì)接管路2；氣相色譜儀1內(nèi)部的色譜柱7具有延伸段，該延伸段套設(shè)在對(duì)接管路2中；對(duì)接管路2的端部通過(guò)卡套雙通3和變徑接頭4接至脈沖閥5，且對(duì)接管路2不與脈沖閥5內(nèi)部連通；色譜柱7的延伸段穿過(guò)脈沖閥5后，與飛行時(shí)間質(zhì)譜儀內(nèi)部空腔連通；脈沖閥5安裝于飛行時(shí)間質(zhì)譜儀上，并根據(jù)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的激光脈沖頻率實(shí)現(xiàn)同步開(kāi)閉。
所述對(duì)接管路2是1/16英寸的不銹鋼管；變徑接頭4是1/16-1/4英寸的不銹鋼變徑接頭，卡套雙通3通過(guò)不銹鋼變徑接頭4固定在脈沖閥5上。對(duì)接管路2的外側(cè)包裹了伴熱帶，伴熱帶通過(guò)導(dǎo)線接至溫控器6。色譜柱7的內(nèi)徑為0.32mm。
本實(shí)用新型中，氣相色譜儀1采用熱電公司的1300型號(hào)產(chǎn)品，飛行時(shí)間質(zhì)譜儀采用STEFAN KAESDORF的Time-of-flight spectrometer CTF10B；控制伴熱帶的溫度：50～250℃；控制精度為1℃?？ㄌ纂p通3是螺釘式1/16英寸316SS材質(zhì)，變徑接頭4是1/16-1/4英寸316SS材質(zhì)，其兩側(cè)均為螺紋狀的卡套接口?？ㄌ纂p通3接至變徑接頭4 的1/16英寸一側(cè)，變徑接頭4的1/4英寸一側(cè)固定在脈沖閥5上。色譜柱7的延伸段長(zhǎng)0.7米，依次穿過(guò)對(duì)接管路2、卡套雙通3、變徑接頭4和脈沖閥5。
使用方法說(shuō)明：
按照上述連接關(guān)系安裝各設(shè)備或部件。色譜柱7的延伸段穿過(guò)對(duì)接管路2和脈沖閥5之后，多出2cm伸入至飛行時(shí)間質(zhì)譜儀內(nèi)腔并與之連通。色譜柱7的載氣流量在2mL/min。利用溫控器6調(diào)節(jié)溫度50～250℃，控制精度為1℃，保護(hù)目標(biāo)物質(zhì)以高溫狀態(tài)進(jìn)入飛行時(shí)間質(zhì)譜，防止目標(biāo)化合物的損失。溫控器6可以采用溫度控制器-固態(tài)繼電器的配套部件。