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电子开发论文：电子装置的开发及应用诌议作者：卜凡阳文晓刚万梅刘锐陈吕军张永明单位：浙江清华长三角研究院生态环境研究所嘉兴学院机电学院干燥剂的筛选根据干燥剂的适用气体范围、吸水能力、干燥速度、经济性和安全性等特性对常见的有机气体干燥剂进行筛选选取无水硫酸钠、无水硫酸钙、无水氯化钙、活性氧化铝等4种常见有机气体干燥剂．无水硫酸钠吸水能力大对有机气体普遍适用但吸水速度慢常被用来作为预干燥剂使用;无水硫酸钙与无水硫酸钠相比吸水速度快价格便宜且对有机气体普遍适用但吸水量小;无水氯化钙因其价格低廉、干燥能力强、干燥速度快且能再生而被广泛应用主要适用于干燥烃、卤代烃、醚硝基化合物、环己胺、腈、二硫化碳等．活性氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体材料有很大的表面积机械强度大吸湿性强吸水后不胀不裂保持原状无毒、无臭、不溶于水在有机气体尤其是氯代烃气体干燥方面被广泛应用［26］．干燥剂的选择与干燥管的性能评价实验标准塞/号为14/14的双口管内加满干燥剂双口管两端用清洁球丝塞紧防止干燥剂随气流进入管路．将上述制备所得干燥管连接至实验装置中．高纯空气经两段洗气装置加湿后以0.4L•min－1的流速流经干燥管用电子鼻中的湿度传感器检测干燥前后的气体湿度每组平行测定3次取平均值计算干燥管对于湿度的去除效率确定干燥剂种类和最佳搭配组合．在此基础上使用优选出来的无水氯化钙制备干燥管通气流量为0.4L•min－1温度30℃．采用三段洗气加湿连续通气考察干燥管的使用寿命．选取12-二氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、顺-12-二氯乙烯等5种常见挥发性氯代烃为目标化合物用标准气体发生装置在特定流量下发生特定浓度的混合气体利用气相色谱法对流经干燥管前后的气体浓度进行检测平行测定3次以此考察干燥剂对常见挥发性氯代烃浓度的影响程度．湿度去除率计算公式（式略）干燥预处理装置与电子鼻联用在土壤通风净化过程中的实时监测适用性评价实验长三角地区经济发达人口密集氯代烃使用量大面广土壤污染严重．选取长三角地区的典型水稻土黄斑田为研究对象将采集土样于室温下风干、碾碎、过2mm土壤筛后用去离子水将风干土壤调制成一定含水量的湿润土壤分别取适量放入玻璃容器内随后加入四氯乙烯纯液体0.5mL用带有PTFE垫子的旋盖密封保存15d以上使有机溶剂充分渗透到土壤毛细孔隙中．离实验装置上．打开气泵以50mL•min－1的流速通入空气．通气大约1min待气流基本均匀稳定后用电子鼻和气相色谱法同时对通过预处理系统后的分离气体浓度进行实时检测连续监测10h以上．为了防止通气脱离实验中土壤含水率发生变化将通入气体通过3段洗气装置和1个缓冲瓶保证通入气体的湿度稳定在95%左右．最佳干燥剂及最佳组合的确定通入高纯空气(湿度为0)和两段洗气加湿后的高纯空气(湿度65%)时电子鼻各气敏传感器的基线响应值．PID基线漂移较小而其余3个传感器的基线值均随湿度变化发生较大漂移其中TGS2620漂移幅度最大．为消除湿度对电子鼻的影响设计了5组不同类型的干燥管每组的干燥剂填装体积相同．其中A组填装无水硫酸钠;B组填装无水硫酸钙;C组填加活性氧化铝;D组填加无水氯化钙;E组在填加无水氯化钙的基础上加装卤代烃分离管．卤代烃分离管(北京宏昌信科技有限公司HALOCARBONRAE-SEPTUBES)主要在前期研究［15］中用于去除苯系物等干扰物质选择性透过VCHs气体是电子鼻的重要组成部分．卤代烃分离管在去除苯系物的同时也会吸附掉一部分水分但其干燥剂填装量少吸附水分能力有限影响了分离管的重复使用寿命增加了预处理成本因此E的实验目的主要是在纯化预处理单元前增加干燥装置研究干燥预处理与带有纯化预处理的电子鼻系统结合后的水分去除效果延长氯代烃分离管的重复使用寿命．A～E组干燥管的干燥效果．各传感器在不同干燥剂预处理条件下的湿度响应平均值如图5所示．A、B组填装无水硫酸钠和无水硫酸钙的干燥管湿度去除效果不佳3个氧化锡气敏传感器的基线值与高纯空气下的基线值相比均出现较大幅度的漂移可能是由于无水硫酸钠和无水硫酸钙为粉末状填充致使气体不能均匀通过干燥管而是从药品与管壁之间短流通过使得干燥管干燥效果不理想．C组填装活性氧化铝的干燥管除湿效果较A、B两组有了较大的提高但湿度的去除仍然不够彻底致使3个氧化锡气敏传感器的基线漂移幅度仍然较大．D组填装无水氯化钙的干燥管湿度去除率较好高于95%各氧化锡传感器的基线漂移幅度显著降低．D组的除湿效果高于C组可能是由于无水氯化钙与活性氧化铝相比具有较小的颗粒粒径因此填充密度较大干燥剂与气体的接触面积大、时间长的缘故．E组实验把除湿效果最好的D组干燥剂制成干燥管搭配卤代烃分离管组成新的干燥组合湿度去除率接近10