CN102128824B - 天然气中h2s的光信号检测方法及其检测器 - Google Patents

天然气中h2s的光信号检测方法及其检测器 Download PDF

Info

Publication number
CN102128824B
CN102128824B CN201010581827.8A CN201010581827A CN102128824B CN 102128824 B CN102128824 B CN 102128824B CN 201010581827 A CN201010581827 A CN 201010581827A CN 102128824 B CN102128824 B CN 102128824B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano
quartz ampoule
detector
carrier gas
composite material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201010581827.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102128824A (zh
Inventor
刘名扬
田成
张其芳
周忠信
王谦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LIAONING IMPORT & EXPORT INSPECTION AND QUARANTINE OFFICE PEOPLE'S REPUBLI
Original Assignee
LIAONING IMPORT & EXPORT INSPECTION AND QUARANTINE OFFICE PEOPLE'S REPUBLI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LIAONING IMPORT & EXPORT INSPECTION AND QUARANTINE OFFICE PEOPLE'S REPUBLI filed Critical LIAONING IMPORT & EXPORT INSPECTION AND QUARANTINE OFFICE PEOPLE'S REPUBLI
Priority to CN201010581827.8A priority Critical patent/CN102128824B/zh
Publication of CN102128824A publication Critical patent/CN102128824A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102128824B publication Critical patent/CN102128824B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

本发明公开一种结构简单、易于操作、以空气为载气、运行成本低、具有良好的稳定性及重现性、检测效率及精度高的天然气中H2S的光信号检测方法及其检测器，是以纳米催化发光检测器进行检测，所用纳米材料为CeO2与Fe2O3的纳米复合材料，CeO2占纳米复合材料总质量的5～20％，检测波长为400～490nm，纳米材料加热温度范围300～450℃，空气作为载气，载气流速为100～200ml/min。所用检测器有石英管，在石英管的轴心线上有进样口和放空口，在石英管内中部置有陶瓷管，在陶瓷管内有加热丝，所述石英管与陶瓷管之间填充有多个小石英管，小石英管外表面涂有纳米复合材料。

Description

天然气中H2S的光信号检测方法及其检测器
技术领域：
本发明涉及一种检测天然气中硫化氢含量的方法及其检测器，尤其是一种结构简单、易于操作、以空气为载气、运行成本低、具有良好的稳定性及重现性、检测效率及精度高的天然气中H2S的光信号检测方法及其检测器。 
背景技术：
原始天然气是碳氢化合物为主的混合气，既有作燃料及原料的有益组分，也有无用、有毒的组分，如硫化氢(H2S)等组分。商品天然气气质指标则由高位发热量、H2S含量、总硫含量、CO2含量和水露点等5项指标构成。H2S是无色具有臭鸡蛋味的可燃性气体，比重1.19，易积聚低洼处，为工业生产中剧毒废气。它既是一种神经毒剂，又为窒息性和刺激性气体，主要伤害中枢神经和呼吸系统、眼睛及心脏等，轻者表现为流泪、眼刺痛、流涕及咽喉部灼热感等刺激症状，或伴有头痛、头晕、乏力、恶心等；中度中毒者黏膜刺激症状加重，出现咳嗽、胸闷、视物模糊、眼结膜水肿并有明显头痛、头晕等症状，出现轻度意识障碍；重度中毒则出现昏迷、肺水肿、呼吸循环衰竭；如吸入H2S浓度到800ppm，2分钟就能致人死亡，称为“闪电型死亡”。同时，H2S对钻井用具及井口装置的钢材有强烈腐蚀作用；在采气、输气管线中，H2S腐蚀物与硫磺沉淀易造成管网堵塞和气层损害，因此H2S被视为天然气中的毒枭。随着天然气被日益广泛使用、环保压力日益增加，人们对天然气中的H2S含量更为关注，要求在环保标准之内(通常在1ppm以下)。 
目前测量天然气中H2S的方法是利用气相色谱法或美国材料与试验协会标准《ASTM 4810-06用检测管着色长度法测试天然气中硫化氢的标准方法》等进行测定。气相色谱仪价格昂贵且操作方法繁琐，增加了分析检测的时间；检测管着色长度法的准确性差。 
现有的纳米材料表面催化发光检测器是将涂有纳米材料的直径为4～7mm电热陶瓷棒置于直径为12～20mm、长度为100～150mm的石英管内，在石英管上斜对角设置有进样口、放空口，在石英管外与纳米材料对应设置有滤光片或光栅、光电信号转换装置(近紫外灵敏光谱测量型微弱发光测量仪、光电倍增管 等)。测量时，电热陶瓷棒对纳米材料进行加热，空气泵等进样系统将样品随载气从进样口进入石英管，流经纳米材料表面从放空口排出，纳米材料表面催化所发出的光经滤光片或光栅去除杂散光后，再经过光电信号转换装置变成适应于微机等数据处理单元的电信号，进行检测分析。现有纳米材料表面催化发光检测器中的纳米材料通常采用三氧化二铝、氧化锌、氧化铁等，用于定量分析乙醇、三甲胺等及食品中激素类药物残留检测等，具有结构简单、易于操作、制造成本低廉(几万元)、选择性强、运行费用少、使用寿命长及重现性好等优点。迄今为止还没有关于用纳米材料表面催化发光检测天然气中硫化氢的方法及检测器的相关报道。 
发明内容：
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种结构简单、易于操作、以空气为载气、运行成本低、具有良好的稳定性及重现性、检测效率及精度高的天然气中H2S的光信号检测方法及其检测器。 
本发明的技术解决方案是：一种天然气中硫化氢的光信号检测方法，其特征在于是以纳米催化发光检测器进行检测，所用纳米材料为CeO2与Fe2O3的纳米复合材料，CeO2占纳米复合材料总质量的5～20％，检测波长为400～490nm，纳米材料加热温度范围300～450℃，空气作为载气，载气流速为100～200ml/min。 
一种上述天然气中H2S的光信号检测方法用检测器，有石英管，在石英管的轴心线上有进样口和放空口，在石英管内中部置有陶瓷管，在陶瓷管内有加热丝，其特征在于：所述石英管与陶瓷管的间隙处填充有多个小石英管，小石英管外表面涂有纳米复合材料。 
所述石英管的长度为100～150mm，内径为10～25mm；所述陶瓷管长度为6～12mm，外径为3～5mm；所述小石英管的长度为2～10mm，外径为1～3mm。 
本发明是将纳米催化发光检测器中的纳米材料设定为氧化铈和氧化铁纳米复合材料，同时在石英管内又填充有外表面涂有纳米材料的多个小石英管，增加了纳米材料涂层的表面积，进一步提高了发光效率；同时样品载气的流径死体积大大减小，天然气中硫化氢组分与纳米材料表面接触更加充分，在纳米材料上的响应时间大大缩短，信号响应时间迅速、信噪比增强，信号谱带变窄(类似尖锐的色谱流出曲线)，检测效率、分辨率及检测灵敏度均大大提高。所检测的光信号与天然气中硫化氢的浓度成相关性，可实现对天然气中硫化氢的含量进行快速、准确检测，克服了用气相色谱仪进行分析所存在的仪器设备价格昂 贵、分析时间长的缺点。具有结构简单、成本低廉(几万元)、易于操作、选择性强、运行费用少、具有良好的稳定性及重现性、检测效率及精度高等优点。 
附图说明：
图1是本发明实施例检测器的结构示意图。 
具体实施方式：
本发明实施例所用检测器有与现有技术相同的石英管1，在石英管1的轴心线上加工有进样口2和放空口3，在石英管1上接有连接架7及电极8，连接处密封处理，连接架7与内置石英管1中部沿轴心设置的陶瓷管4相接，在陶瓷管4内有加热丝5，加热丝5与电极8相接。所述石英管1与陶瓷管4之间留有空间，在空间处填充有多个小石英管6，小石英管6外表面涂有纳米复合材料。石英管1的长度为100～150mm，内径为10～25mm；所述陶瓷管4长度为6～12mm，外径为3～5mm；所述小石英管6的长度为2～10mm，外径为1～3mm。纳米复合材料为由氧化铈和三氧化二铁构成的，其中氧化铈占纳米复合材料总质量百分比为5％，检测波长为460nm，检测温度为常温下，纳米材料的加热温度范围350℃，载气流速100ml/min，光电倍增管的工作电压为1000kv，进样量为10ml，硫化氢检测的线性范围0.01～1000ppm。 
实验例1：以澳大利亚进口天然气为实验样品，用实施例1的方法测定的硫化氢的含量为0.715ppm，《ASTM 4810-06用检测管着色长度法测试天然气中硫化氢的标准方法》的检测值为0.7ppm。 
实验例2：以卡达尔进口天然气为实验样品，用实施例1的方法测定的硫化氢的含量为0.822ppm，《ASTM 4810-06用检测管着色长度法测试天然气中硫化氢的标准方法》的检测值为0.8ppm。 

Claims (2)

1.一种天然气中H2S的光信号检测方法用检测器，其特征在于：有石英管(1)，在石英管(1)的轴心线上有进样口(2)和放空口(3)，在石英管(1)内中部置有陶瓷管(4)，在陶瓷管(4)内有加热丝(5)，所述石英管(1)与陶瓷管(4)之间填充有多个小石英管(6)，小石英管(6)外表面涂有纳米材料，所用纳米材料为CeO2与Fe2O3的纳米复合材料，CeO2占纳米复合材料总质量的5～20％，检测波长为400～490nm，纳米材料加热温度范围300～450℃，空气作为载气，载气流速为100～200ml／min。 
2.根据权利要求1所述的天然气中H2S的光信号检测方法用检测器，其特征在于：所述石英管(1)的长度为100～150mm，内径为10～25mm；所述陶瓷管(4)长度为6～12mm，外径为3～5mm；所述小石英管(6)的长度为2～10mm，外径为1～3mm。 
CN201010581827.8A 2010-12-10 2010-12-10 天然气中h2s的光信号检测方法及其检测器 Expired - Fee Related CN102128824B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010581827.8A CN102128824B (zh) 2010-12-10 2010-12-10 天然气中h2s的光信号检测方法及其检测器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010581827.8A CN102128824B (zh) 2010-12-10 2010-12-10 天然气中h2s的光信号检测方法及其检测器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102128824A CN102128824A (zh) 2011-07-20
CN102128824B true CN102128824B (zh) 2014-09-10

Family

ID=44266994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010581827.8A Expired - Fee Related CN102128824B (zh) 2010-12-10 2010-12-10 天然气中h2s的光信号检测方法及其检测器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102128824B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109187512B (zh) * 2018-09-17 2021-07-20 四川大学 一种基于氧化镍检测硫化氢的催化发光分析方法及传感器装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793835A (zh) * 2010-03-18 2010-08-04 中华人民共和国辽宁出入境检验检疫局 光电双信号同时检测原油中硫化氢和硫醇的方法及检测器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007042081A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-19 Alstom Technology Ltd Optical sensor device for local analysis of a combustion process in a combustor of a thermal power plant
US8114679B2 (en) * 2007-09-11 2012-02-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Optical biosensing platform utilizing nanocrystalline zinc oxide

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793835A (zh) * 2010-03-18 2010-08-04 中华人民共和国辽宁出入境检验检疫局 光电双信号同时检测原油中硫化氢和硫醇的方法及检测器

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A highly selective chemiluminescent H2S sensor;Zhenyu Zhang et.;《Sensors and Actuators B》;20040729;155-161 *
Zhenyu Zhang et..A highly selective chemiluminescent H2S sensor.《Sensors and Actuators B》.2004,
刘国宏等.纳米催化化学发光传感器.《长治学院学报》.2007,第24卷(第02期),
纳米催化化学发光传感器;刘国宏等;《长治学院学报》;20070430;第24卷(第02期);10-13 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102128824A (zh) 2011-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10241096B2 (en) Non-methane total hydrocarbons analysis apparatus and method for the same
Zhang et al. Impacts of a nanosized ceria additive on diesel engine emissions of particulate and gaseous pollutants
CN103364484B (zh) 一种卷烟主流烟气在线分析装置及方法
CN103336070B (zh) 一种定量检测六氟化硫电气设备中含硫故障气体组分的检测装置及方法
US7830508B2 (en) Method and assembly for determining soot particles in a gas stream
DE102009004278A1 (de) Messgerät für geringe Kohlenwasserstoffkonzentrationen
CN105590827A (zh) 一种质谱低温富集高温热解析的吹扫式膜进样装置及应用
CN102072899B (zh) 天然气中硫化氢的催化发光信号检测方法及其检测器
CN101762653B (zh) 一种卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定方法
CN101793835B (zh) 光电双信号同时检测原油中硫化氢和硫醇的方法及检测器
CN102128824B (zh) 天然气中h2s的光信号检测方法及其检测器
CN101576501A (zh) 一种水体中挥发酚的测定方法
CN101614669B (zh) 纳米催化发光检测汽油中甲醇和甲基叔丁基醚的方法及检测器
CN208488433U (zh) 带反吹扫和冷凝除水的样气分析装置
CN109000997A (zh) 一种so3检测装置的采样方法和装置
CN203231974U (zh) 一种三甲胺的光电检测装置
CN101793833B (zh) 纳米催化发光检测航空煤油和柴油中硫含量的方法及检测器
CN211043134U (zh) 一种基于复合敏感材料的甲醇气体传感装置
CN206020131U (zh) 废酸裂解废热锅炉出口氧含量测量取样系统
CN106442820B (zh) 含果胶的样品的前处理方法、测定方法、试剂盒及用途
CN105300739A (zh) 一种负压操作设备内含尘流体在线等动采样设备
CN114235791B (zh) 一种基于环糊精修饰的纳米金粒子传感器快速检测水中蒽的方法
CN114509476B (zh) 稠油井混相采出液取样及硫化氢含量检测系统及方法
CN101793834B (zh) 纳米催化发光检测汽油中硫含量的方法及检测器
CN218726637U (zh) 一种高精度实时烟碱检测仪

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140910

Termination date: 20141210

EXPY Termination of patent right or utility model