高效双通道热解析仪

一、仪器简介 ATDS-20S型双通道全自动热解吸仪是北京中仪宇盛科技有限公司自主研制推出具有全自动化设计、触摸大屏显示、操作更为方便，可连续运行双20个样品的新一代全自动热解吸仪。也可根据用户需求增加常温二次解吸部件或低温二次解吸部件。ATDS-20S型双通道全自动热解吸仪可与所有进口、国产的气相色谱仪配用，可满足以下标准：1.《HJ/644-2013环境空气 挥发性有机物的测定 吸附管采样-热脱附气相色谱-质谱法》；2.《HJ/T400-2007车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》；3.《GB/T18883-2002室内空气质量标准》；4.《HJ/583-2010环境空气苯系物的测定固体吸附/热脱附-气相色谱》；5.《GB/50325-2010民用建筑工程室内环境污染控制规范》；6.《HJ 734-2014 固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附／气相色谱-质谱法》等。二、仪器特点和主要功能1. 可以自动运行最多双路各20个样品，无需人员值守；2. 开机自检，故障报警和提示，采用自主专利技术自动定位、校准样品盘；3. 微机程序控制，主要功能有： ⑴ 方法参数设置、实时动画显示工作状态、运行时间； ⑵ 解吸区、进样阀、样品传输管和二次解吸区，四路均单独加热控温； ⑶ 设定好分析程序，按下运行键自动完成全部样品分析； ⑷ 可以根据用户需求增加常温二次解吸部件或低温二次解吸部件； ⑸ 可同步启动GC、色谱数据处理工作站，也可用外来程序启动本装置；4. 本机自带标样模拟采样的功能，可以更方便的通过热解吸仪制作工作曲线；5. 可加载自带的采样管活化程序，自动活化解吸后的采样管；6. 通过时间编程，自动实现解吸、吹扫吸附、再解吸、进样、反吹清洗等功能；7. 样品传输管和进样阀有自动反吹功能，避免了不同样品的交叉污染；8. 为了配套进口气相色谱仪使用起来更方便精确，本仪器还配有针对各种进口仪器的专用接口，连接方便；9. 对于活性物质分析可选配弹性石英管作为样品传送管；10. 进样针头更换方便，可连接国内外所有型号的GC进样口。三、仪器主要技术参数1.解吸1温度控制范围： 室温—400℃ 以增量1℃任设；2.阀进样系统温度控制范围： 室温—220℃ 以增量1℃任设；3.样品传送管线温度控制范围： 室温—240℃ 以增量1℃任设 （为了操作安全，传送管线温度控制采用低压供电）；4.温度控制精度：.样品位：双20位7.解吸回收率：〉98%（和组分有关）；8.反吹清洗流量：0～600ml/min （连续可调）；9.模拟采样流量：100ml/min；10.仪器尺寸：450×360×510mm3；11.仪器重量：约30kg。创新点：产品优于国内同行产品，性能更稳定。 ATDS-20S型双通道全新自动热解吸仪

2021年6月1日，由上海市环境监测中心、江苏省环境监测中心、浙江省生态环境监测中心、浙江省生态环境科学设计研究院等单位联合起草的首个走航标准《长三角生态绿色一体化发展示范区挥发性有机物走航监测技术规范》(DB31/T 310002-2021、DB32/T 310002-2021、DB33/T 310002-2021)开始正式执行。谱育科技有幸参与了标准的验证工作。该标准规定了挥发性有机物走航监测的方法概述、试剂或材料、仪器和设备、监测方法、结果计算与表示、质量保证与质量控制及安全防护要求。标准内容解读 01. 走航监测定义●图片来源：标准第1页标准中首次明确了走航监测的定义，即为“利用车载式快速监测设备在行进中连续自动监测，结合定点监测，对污染物进行定性和定量分析，并基于地理位置信息显示沿行进路线污染物空间连续分布”。从标准中“走航监测定义”可以看出：走航监测不只是实现对污染的 “快速发现”，还要结合定点监测实现对污染物的“定性定量”；走航监测既要满足“快”的要求，也要满足“准“的要求，这样其结果才能为走航溯源分析及排污管控提供有效的数据支撑。 02. 走航监测设备●图片来源：标准第4页标准中分8.1.1和8.1.2两节对走航监测设备的“离子源”做了说明，单光子电离（SPI）、质子转移反应（PTR）、电子轰击电离（EI）都可以作为走航监测的离子源；不同离子源既可以通过“分子离子、准分子离子的质荷比“定性，也可以通过“特征离子和丰度比“定性。标准中也提出了气相色谱-质谱联用模式和直接进样质谱法模式共用，即双通道走航质谱模式。该类走航质谱不仅有直接进样质谱通道，还有气相色谱质谱联用通道（GC-MS）；双通道走航质谱不仅可以获取“离子信息“，还可以获取“保留时间信息“，同时还有“标准谱库检索”作为支撑，可以为客户提供更全面，更可靠的走航监测方案。 03. 走航监测溯源●图片来源：标准第4页走航监测溯源一直是环境管理部门重点关注的问题，此次标准对于溯源分析也给出了明确的实施方法，“对污染点位进行复测，可利用其他挥发性有机物监测设备进行现场测定或手工采样带回实验室分析，具体方法应满足相关的国家、地方或行业标准。”该标准强调了要对污染点位进行复测，同时方法应满足相关的标准。对于搭载了双通道走航质谱的系统来讲，GC-MS通道可以作为“满足标准要求”的监测设备支持在现场直接测定，无需额外的“挥发性有机物监测设备”或“手工采样带回实验室”，复测工作环节快速、高效。双通道走航质谱完美契合标准根据标准要求，走航监测在实际应用中既要能快速污染筛查，又要能现场准确定性定量；由于“样品不经过色谱柱的监测设备”受干扰的因素较多， “快速”和“准确”同时达标的要求很难实现，鱼和熊掌不可兼得。谱育科技走航监测车搭载完全自主研发的高性能双通道走航质谱分析仪，快速直接进样质谱通道和快速气相色谱-质谱联用通道结合，实现污染物的快筛与复测，现场得出污染物准确的定性和定量结果，解决了走航监测中要求的“快速”和“准确”需要兼顾这一难题，在利用直接进样质谱秒级响应和实时质谱分析的同时，结合气质联用这一VOCs检测的标准方法，现场对未知污染物进行准确判别。谱育科技双通道走航质谱分析仪的工作模式完美契合了新的标准，车辆在行进过程中环境气体样品通过车载式大气采样装置及保温过滤装置后进入双通道质谱分析仪：1）样品经过直接进样质谱通道，实现连续快速分析，根据标准谱库的特征离子和丰度比，提供物质参考类别与浓度范围；2）当样品经过气相色谱-质谱联用通道（GC-MS）时，根据保留时间、离子碎片质量和相对丰度，与国际标准谱库对照匹配相应结果，可实现现场未知污染物的准确定性定量分析。从环境管理角度出发，谱育科技在走航监测溯源分析过程中，注重证据链的确定，即“直接进样质谱通道”快速发现污染物，“快速GC-MS通道”对污染物成分进行精准复测，同时结合气象条件及周边企业排污信息或污染源谱数据进行污染溯源，形成厂界-无组织-有组织污染因子统一证据链条，从而对排污企业进行精准管控。谱育科技走航监测车还可以搭配：常规空气八参数分析仪、便携式非甲烷总烃分析仪、便携式红外热成像分析仪等，构建全维度的监测网络。各类选配设备均为谱育品牌，能做到更全面的技术整合和软件接入，提供更优的售后技术和运维服务保障。

“首台(套)”是指国内实现重大技术突破、拥有知识产权、尚未取得市场业绩的装备产品，包括前三台(套)或批(次)成套设备、整机设备及核心部件、控制系统、基础材料、软件系统等。自2018年4月发改委等8部门联合印发《关于促进首台(套)重大技术装备示范应用的意见》以来，首台(套)重大技术装备受到了社会各界的广泛关注。各省份接连出台落地举措和认定名单，不仅给予政策上的支持，还有多达数百万的资金奖励 同时，获得首台(套)认定，也彰显着一家企业的领先科技和硬实力。　　近年来，科学仪器行业也涌现了多批首台(套)仪器装备，为此，仪器信息网特别策划“聚焦科学仪器首台(套)”专题，向广大同行及用户展示这些仪器“尖子生”的创新风采。　　谱育科技EXPEC 3500高性能双通道走航质谱分析仪于2018年上市，2020年12月获浙江省制造业首台(套)认定。　　1、请介绍公司获首台(套)认定的产品推出及获认定时间，攻克了哪些技术难关，解决了国家哪些重要问题?　　EXPEC 3500高性能双通道走航质谱分析仪上市的时间是2018年，首台(套)认定时间为2020年12月。　　高性能双通道走航质谱分析仪产品针对挥发性有机物(VOCs)的实时走航监测所面临的问题创新研制，集单质谱分析、气相色谱质谱联用(GC-MS)分析于一体，在快速走航监测分析技术、多模式动态吸附热解析技术、径向聚焦脉冲内离子源技术、双极性射频电压动态平衡技术及质谱增益自动调谐技术上具有重大突破。同时，产品集成了自主开发的智能化走航软件及定制化改装载体，具有快速响应、高时空分辨、准确定性与定量、全污染因子覆盖等特点，实现了VOCs区域污染画像、异味精准溯源、连续在线监测等功能，相关技术指标达到了国际先进水平，填补了国内该领域装备的空白，对推动我国VOCs精准管控与执法具有重要的意义。　　2、该产品研制推出的背后，有哪些意义深刻的里程碑事件，或者有哪些令人难忘的研发、生产等故事可以分享?　　高性能双通道走航质谱分析仪从2015年研发立项到2018年产品研制成功共历时3年：开始方案设计和开发探索，生产加工、系统测试验证和升级乃至完成产业化发展。为满足国内走航监测市场的需求，实现高性能双通道走航质谱分析仪的产业化，项目从核心器件、关键部件、仪器整机到仪器应用为轴线的"全链条式"创新设计新模式，攻克了双通道走航质谱分析仪的核心器件和关键技术研究，开展了双通道走航质谱分析仪的研制与应用方法研究，实现了双通道走航质谱分析仪的研制和产业化，填补国内该领域空白。　　3、该产品能够实现在哪些领域的关键应用，可以帮助用户解决哪些重要问题?相比以往，在应用上有哪些变化和创新?　　为快速捕获区域污染源头，获取空气中挥发性有机物的时空分布。高性能双通道走航质谱分析仪研制过程中，采用直接进样(无需富集)和富集+分离进样的多(两个或更多)通道走航监测系统，可实现VOCs等的快速检测，同时能解决传统质谱走航监测仪器无法区分分子量相同物质的问题。直接进样通道实时分析空气中的污染物，当污染物等待测物超过阈值时，和富集+分离通道实现联动，确保目标VOCs等待测物及时采集、无遗漏 配合移动工具(如监测车)“边走边测”的特点，实现VOCs等待测物快速检测和精确定性、定量分析。该方法可以满足国家相关标准要求，能监测包括芳香烃类、卤代烃类、酯类、醛类、酮类、有机硫等污染因子在内的近千种以上环境大气挥发性有机物。　　VOCs 监测技术是开展 VOCs 污染防治工作的重要基础。传统常用的VOCs监测分析方法 “手工采样、仪器分析、数据解析”在实际应用中存在一定的局限性，例如分析过程繁琐，周期长，样品采集，时效性低，耗费大量人力物力，且指向性较差，影响监测结果的准确性。　　近年来，VOCs走航监测技术具有现场实时快速检测、移动进行区域快速排查等优势，在VOCs污染防治领域获得了快速发展。搭载广谱型VOCs监测设备，进行移动监测的技术手段。双通道走航监测车搭载质谱分析技术因其检测速度快、可实时在线监测、灵敏度高等优点，在VOCs监测方面具有强大优势。走航监测结合监测数据、GPS信息和电子地图，可实现对大气污染物的“边走边测”，摸清整体的挥发性有机物污染物分布情况，实现对监测区域、工业园区、重点企业实行地毯式快速监察，有效提升了环境监测部门的效率。　　4、企业往往都希望采购成熟产品，首台(套)问世后，大规模应用和市场推广是主要难题。那么，您认为该产品的应用和市场推广层面，面临哪些挑战，公司采取了哪些手段积极应对?　　高性能双通道走航质谱分析仪定位于高端VOCs监测设备市场，主要解决VOCs的全时空、快速走航监测需求，弥补传统在线、移动监测手段的不足，为VOCs的精准防控提供有力监测手段。国内外同类产品仅适用单通道质谱分析方法，由于该方法不涉及色谱分离，分析速度极快，单次分析时间可实现秒级响应，适合环境空气、厂界等多种场合的VOCs快速筛查。但是由于缺少色谱分离过程，直接进样质谱法的缺点也很明显，例如无法有效区分同分异构体以及分子量相同的化合物，从而无法实现这两类化合物的准确定性定量，存在明显的技术缺陷。　　本设备将直接进样质谱法和GC-MS法相结合，优势互补，建立双通道分析模式，用于VOCs快速准确定性定量，是较为理想的监测技术方案。选用双通道VOCs质谱分析仪，分析仪能够同时支持GC-MS法和直接进样质谱法，可同时发挥GC-MS法定性定量准确、灵敏度高、监测因子覆盖范围广，以及直接进样质谱法分析速度快等优势。关键监测技术的升级，有效保证设备分析结果准确可靠，在同类型走航市场上具有明显优势。　　在推广上公司积极发挥产品价值，发挥GC-MS法定性定量准确、灵敏度高、监测因子覆盖范围广等优势，也能发挥直接进样质谱法分析速度快的优势。本产品具备环境空气监测、污染源(有组织、无组织)监测及污染物实时走航监测等功能模式。利用双通道走航质谱的工作性能，不断带动走航设备行业的发展走向双通道质谱设计。　　5、获首台(套)重大技术装备认定对公司而言意味着怎样的激励?带来了哪些实质性的助力?下一步公司在企业发展和产品研制层面还将有哪些计划?　　首台套重大技术装备认定是对谱育科技双通道走航质谱的重要认可，一定程度上可定了双通道走航质谱在污染溯源筛查、环境监测、应急监测等领域的作用，同时助力监测设备市场更加认可双通道走航质谱的性能和价值，助力更好的推广产品。　　围绕十四五及长期环境监测规划，谱育科技不断进行了技术平台提升，围绕环境管理的综合性和复杂性问题，探索走航技术与激光雷达技术、傅里叶红外遥感技术、半导体激光遥测技术等技术联用，研发多参数走航联用技术平台，实现高时空分辨、多类型污染物、天地空的多维度综合分析和评价，为达标管控和环境管理提供更详实的数据。