一种黑碳分离装置和分离方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112250055A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011018565.4(22)申请日2020.09.24(71)申请人中国科学院广州地球化学研究所地址510640广东省广州市天河区科华街511号(72)发明人张向云李军张干(74)专利代理机构广州科粤专利商标代理有限公司44001代理人刘明星朱聪聪(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种黑碳分离装置和分离方法(57)摘要本发明公开了一种黑碳分离装置和分离方法。包括第一储气瓶、第二储气瓶、石英炉、石英样品管和温控仪，所述的石英炉包括壳体和壳体中的石英加热管，在石英加热管上覆盖有加热丝，在石英加热管右端的设有出气口，该出气口与设在壳体上的出气管相连，在石英加热管的左端设有供石英样品管插入的入口，入口端与石英样品管固定连接，石英样品管与左端的壳体形成气体进入腔室，所述的气体进入腔室通过管道穿过壳体分别与第一储气瓶、第二储气瓶相连，在石英样品管的左侧壳体上设有盖子，所述的温控仪的传感器设于石英加热管上，加热丝与温控仪相连，所述的石英样品管的两端具有孔。本发明能高效分离黑炭，从而为实施减排策略的制定提高参考依据。CN112250055ACN112250055A权利要求书1/1页1.一种黑碳分离装置，其特征在于，包括第一储气瓶、第二储气瓶、石英炉、石英样品管和温控仪，所述的石英炉包括壳体和壳体中的石英加热管，在石英加热管上覆盖有加热丝，在石英加热管右端的设有出气口，该出气口与设在壳体上的出气管相连，在石英加热管的左端设有供石英样品管插入的入口，入口端与石英样品管固定连接，石英样品管与左端的壳体形成气体进入腔室，所述的气体进入腔室通过管道穿过壳体分别与第一储气瓶、第二储气瓶相连，在石英样品管的左侧壳体上设有盖子，所述的温控仪的传感器设于石英加热管上，加热丝与温控仪相连，所述的石英样品管的两端具有孔。2.根据权利要求1所述的黑碳分离装置，其特征在于，所述的入口端设有石英样品管安放槽，所述的石英样品管的左端放于石英样品管安放槽中，右端插入到石英加热管中。3.根据权利要求1或2所述的黑碳分离装置，其特征在于，所述的石英样品管的左端开孔上覆盖有石英滤膜。4.根据权利要求3所述的黑碳分离装置，其特征在于，所述的石英样品管的左端外周设有能卡紧于石英样品管安放槽的卡片。5.根据权利要求4所述的黑碳分离装置，其特征在于，所述的卡片为圆环。6.一种黑炭分离方法，其特征在于，是利用权利要求3所述的黑碳分离装置，包括以下步骤：a、将样品放入石英样品管内，用盐酸淋洗，除去水溶性有机气溶胶以及无机碳酸盐；b、然后将石英样品管和其内的样品烘干干燥，去除水分和盐酸；c、将烘干后的样品和石英样品管插入石英加热管的入口，关上盖子密闭，然后打开贮存有含体积分数10％氧气的氦气的第一储气瓶，气体就通过管道进入石英样品管中，再进入石英加热管中，再通过出气口排出，设置温控仪升温程序，石英加热管升到200℃保持120秒；然后升到300℃保持150秒；然后升到475℃保持180秒；d、然后关闭第一储气瓶，打开贮存有氦气的第二储气瓶，气体就通过管道进入石英样品管中，再进入石英加热管中，再通过出气口排出，设置温控仪升温程序，石英加热管升到650℃保持180秒；然后降到500℃保持60秒；d、冷却至室温后，将样品和石英样品管取出，取出分离到的黑碳。7.根据权利要求6所述的黑炭分离方法，其特征在于，所述的将样品放入石英样品管内，用盐酸淋洗是用1mol/L盐酸淋洗样品3-5次。8.根据权利要求6所述的黑炭分离方法，其特征在于，所述的将石英样品管和其内的样品烘干干燥是置于60℃下进行干燥。2CN112250055A说明书1/3页一种黑碳分离装置和分离方法技术领域：[0001]本发明属于地球化学领域，具体涉及一种黑碳分离装置和分离方法。背景技术：[0002]碳质气溶胶(carbonaceousaerosols，CAs))的黑碳(BC)或称为元素碳(EC)主要来自化石燃料或生物质的不完全燃烧，是大气气溶胶的主要成分，占大气气溶胶的20％-80％。黑碳(BC)可导致显著的环境、气候和健康效应，是当前环境领域的研究热点(Fuzzietal.,2006；Schwarzetal.,2015；Szidat,2009；Szidatetal.,2004b；Szidatetal.,2009)。大气一次污染源包括自然源和人为源，自然源包括地面扬尘、火山爆发、森林火灾燃烧物等，人为源包括流动源和固定源，流动源主要是交通源，固定源包括家庭燃烧(煤、油等)、垃圾焚烧和工业活动(金属冶炼、铸造、石油精炼