CN106525768A - 一种非甲烷总烃检测设备及检测方法 - Google Patents

一种非甲烷总烃检测设备及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及气体组分检测领域,尤其涉及气体中非甲烷总烃检测领域。本发明提供了一种非甲烷总烃检测设备以及应用此检测设备的非甲烷总烃分析方法,非甲烷总烃检测设备包括多通阀、定量环、气体采样系统、载气输送系统、气体控制系统以及检测器,定量环包括第一定量环和第二定量环,检测器包括火焰离子化检测仪以及激光光谱气体分析仪,采用本发明的技术方案,可以实现在不使用色谱柱的情况下,对气体中非甲烷总烃的快速检测,大大提高了在线检测气体组分的效率。

Description

一种非甲烷总烃检测设备及检测方法
技术领域
本发明涉及气体检测领域,更具体地说,涉及一种气体中非甲烷总烃检测设备及检测方法。
背景技术
非甲烷总烃,是指除甲烷以外的碳氢化合物,其组分十分复杂,它主要来源于汽油燃烧、垃圾焚烧、溶剂蒸发和废物提炼等。当大气中非甲烷总烃超过一定的浓度时,除直接对人体健康有害外,在一定的条件下经日光照射还能产生光化学烟雾,对环境和人类造成危害。
鉴于大气中非甲烷总烃的种种危害,对产生非甲烷总烃的污染源进行在线监控就十分必要。我国环境保护部关于非甲烷总烃的推荐测定方法为总烃减甲烷间接测定方法,该方法总体过程大致为样品气体分为两路,一路直接通过FID检测器测定总烃总量,另一路通过甲烷分子筛,将甲烷和非甲烷总烃分离,经过FID检测器测定甲烷的含量,将总烃含量减去甲烷的含量,即是非甲烷总烃的含量。
目前还有一种利用气相色谱仪检测非甲烷总烃的方法,具体为,利用色谱分离技术将被测气体中的甲烷分离出来采用氢火焰离子化检测器单独进行检测,同时再对被测气体中的总烃采用氢火焰离子化检测器检测,总烃浓度减去甲烷浓度后得出非甲烷总烃浓度值。由于该方法采用色谱柱对被测气体进行分离,而色谱柱每次分离过后均要进行惰性气体反吹才能进行下一次测量,导致该方法效率较低(每次检测需用时3分钟左右),而且气相色谱仪中的色谱柱容易污染,不易于维护。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题,提供了一种非甲烷总烃检测设备,能够解决现有气体中非甲烷总烃检测存在的问题。
与此相应,本发明另一个要解决的技术问题是提供一种应用该非甲烷总烃检测设备的检测方法。
就非甲烷总烃检测设备而言,本发明为解决所述技术问题的检测设备包括多通阀、定量环、气体采样系统、载气输送系统、气体控制系统以及检测器;其特征在于,所述定量环包括第一定量环和第二定量环,所述检测器包括火焰离子化检测仪以及激光光谱气体分析仪;
所述多通阀具有气体采样系统连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环第二连接口、载气输送系统第一连接口、载气输送装置第二连接口、火焰离子化检测仪连接口、激光光谱气体分析仪连接口以及空气泵连接口;所述第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口依次连接;所述第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口依次连接;
所述多通阀具有负载状态位和进样状态位,当多通阀位于负载状态位时,所述气体采样系统连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口、空气泵连接口依次连通,确保样气采集至第一定量环和第二定量环;当所述多通阀位于进样状态位时,载气输送系统第一连接口,第一定量环第一连接口,第一定量环、第一定量环第二连接口、火焰离子化检测仪连接口依次连通,载气输送系统第二连接口,第二定量环第一连接口,第二定量环、第二定量环第二连接口、激光光谱气体分析仪连接口依次连通。
作为本发明的改进,气体采样系统包括空气泵、两位三通阀以及压力记录仪。
作为本发明的改进,多通阀为可以采用十通阀,也可以采用两组六通阀。
作为本发明的改进,气体控制系统包括电子压力控制器、空柱和气阻。
作为本发明的改进,载气输送系统包括一个三通接头。
就非甲烷总烃检测方法而言,本发明解决上述技术问题的方法包括如下步骤:
(1)将所述多通阀设置为负载状态位,待测气体由气体采样系统进入多通阀,依次通过气体采样系统连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口,确保待测气体采集至第一定量环和第二定量环;
(2)将所述多通阀设置为进样状态位,载气将待测气体载入检测器,具体为:载气通过载气输送系统进入多通阀,第一路载气依次通过载气输送系统第一连接口,第一定量环第一连接口,第一定量环、第一定量环第二连接口、火焰离子化检测仪连接口进入火焰离子化检测仪;第二路载气依次通过载气输送系统第二连接口,第二定量环第一连接口,第二定量环、第二定量环第二连接口、激光光谱气体分析仪连接口进入激光光谱气体分析仪;
(3)火焰离子化检测仪测量进入火焰离子化检测仪的待测气体的总烃含量,激光光谱气体分析仪测量进入激光光谱气体分析仪的待测气体的甲烷含量;
(4)将待测气体中总烃含量减去待测气体中甲烷含量,得到待测气体中非甲烷总烃含量。
本发明中的非甲烷总烃检测设备可以实现在不使用色谱柱的情况下,实现对气体中非甲烷总烃的快速检测,大大提高了在线检测的效率。利用气相色谱仪检测非甲烷总烃时,需采用色谱柱对被测气体进行分离,而色谱柱每次分离过后均要进行惰性气体反吹才能进行下一次测量,导致该方法效率较低(每次检测需用时3分钟左右),然而,使用本发明的技术方案检测非甲烷总烃时,检测时间可以缩短至30秒以内。
附图说明
图1是本发明非甲烷总烃检测设备第一种实施方式的示意图;
图2是本发明非甲烷总烃检测设备第一种实施方式中十通阀连接口示意图;
图3是本发明非甲烷总烃检测设备第二种实施方式的示意图;
图4是本发明非甲烷总烃检测设备第二种实施方式中两组六通阀连接口示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1及图2出示了本发明非甲烷总烃检测设备第一种实施方式的结构。如图1及图2所示,非甲烷总烃检测设备包括十通阀3、定量环、气体采样系统1、载气输送系统14、气体控制系统以及检测器,所述定量环包括第一定量环2和第二定量环8,所述检测器包括火焰离子化检测仪6以及激光光谱气体分析仪7。
十通阀具有气体采样系统连接口001、第一定量环第一连接口002、第一定量环第二连接口005、第二定量环第一连接口006、第二定量环第二连接口009、载气输送系统第一连接口003、载气输送装置第二连接口007、火焰离子化检测仪连接口004、激光光谱气体分析仪连接口008以及空气泵连接口010;所述第一定量环第一连接口002、第一定量环2、第一定量环第二连接口005依次连接;所述第二定量环第一连接口006、第二定量环8、第二定量环第二连接口009依次连接;
所述十通阀具有负载状态位和进样状态位,当多通阀位于负载状态位时,所述气体采样系统连接口001、第一定量环第一连接口002、第一定量环2、第一定量环第二连接口005、第二定量环第一连接口006、第二定量环8、第二定量环第二连接口009、空气泵连接口010依次连通,确保样气采集至第一定量环2和第二定量环8;当所述十通阀位于进样状态位时,载气输送系统第一连接口001,第一定量环第一连接口002,第一定量环2、第一定量环第二连接口005、火焰离子化检测仪连接口004依次连通,载气输送系统第二连接口007,第二定量环第一连接口006,第二定量环8、第二定量环第二连接口009、激光光谱气体分析仪连接口008依次连通。
气体采样系统1还包括空气泵9、两位三通阀10以及压力记录仪11。气体控制系统包括电子压力控制器12、空柱4和气阻5。载气输送系统14包括一个三通接头13。
采用实施例一所述的检测设备检测非甲烷总烃的方法如下:
(1)将所述十通阀设置为负载状态位,待测气体由气体采样系统进入十通阀,依次通过气体采样系统连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口,确保待测气体采集至第一定量环和第二定量环;
(2)将所述十通阀设置为进样状态位,载气将待测气体载入检测器,具体为:载气通过载气输送系统进入十通阀,第一路载气依次通过载气输送系统第一连接口,第一定量环第一连接口,第一定量环、第一定量环第二连接口、火焰离子化检测仪连接口进入火焰离子化检测仪;第二路载气依次通过载气输送系统第二连接口,第二定量环第一连接口,第二定量环、第二定量环第二连接口、激光光谱气体分析仪连接口进入激光光谱气体分析仪;
(3)火焰离子化检测仪测量进入火焰离子化检测仪的待测气体的总烃含量,激光光谱气体分析仪测量进入激光光谱气体分析仪的待测气体的甲烷含量;
(4)将待测气体中总烃含量减去待测气体中甲烷含量,得到待测气体中非甲烷总烃含量。
图3及图4出示了本发明非甲烷总烃检测设备第二种实施方式的结构。如图3及图4所示,非甲烷总烃检测设备包括两个六通阀(15、16)、定量环、气体采样系统1、载气输送系统14、气体控制系统以及检测器,所述定量环包括第一定量环2和第二定量环8,所述检测器包括火焰离子化检测仪6以及激光光谱气体分析仪7。
六通阀15具有气体采样系统连接口101、第一定量环第一连接口102、第一定量环第二连接口105、载气输送系统第一连接口103、火焰离子化检测仪连接口104。
六通阀16具有第二定量环第一连接口202、载气输送装置第二连接口204、第二定量环第二连接口205、激光光谱气体分析仪连接口203以及空气泵连接口206。
所述第一定量环第一连接口102、第一定量环2、第一定量环第二连接口105依次连接;所述第二定量环第一连接口202、第二定量环8、第二定量环第二连接口204依次连接。
所述六通阀具有负载状态位和进样状态位,当多通阀位于负载状态位时,所述气体采样系统连接口101、第一定量环第一连接口102、第一定量环2、第一定量环第二连接口105、第二定量环第一连接口202、第二定量环8、第二定量环第二连接口204、空气泵连接口206依次连通,确保样气采集至第一定量环2和第二定量环8;当所述六通阀位于进样状态位时,载气输送系统第一连接103口,第一定量环第一连接口102,第一定量环2、第一定量环第二连接口105、火焰离子化检测仪连接口104依次连通,载气输送系统第二连接口204,第二定量环第一连接口202,第二定量环8、第二定量环第二连接口204、激光光谱气体分析仪连接口203依次连通。
气体采样系统1还包括空气泵9、两位三通阀10以及压力记录仪11。气体控制系统包括电子压力控制器12、空柱4和气阻5。载气输送系统14包括一个三通接头13。
采用实施例二所述的检测设备检测非甲烷总烃的方法如下:
(1)将所述六通阀设置为负载状态位,待测气体由气体采样系统进入六通阀,依次通过气体采样系统连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口,确保待测气体采集至第一定量环和第二定量环;
(2)将所述六通阀设置为进样状态位,载气将待测气体载入检测器,具体为:载气通过载气输送系统进入六通阀,第一路载气依次通过载气输送系统第一连接口,第一定量环第一连接口,第一定量环、第一定量环第二连接口、火焰离子化检测仪连接口进入火焰离子化检测仪;第二路载气依次通过载气输送系统第二连接口,第二定量环第一连接口,第二定量环、第二定量环第二连接口、激光光谱气体分析仪连接口进入激光光谱气体分析仪;
(3)火焰离子化检测仪测量进入火焰离子化检测仪的待测气体的总烃含量,激光光谱气体分析仪测量进入激光光谱气体分析仪的待测气体的甲烷含量;
(4)将待测气体中总烃含量减去待测气体中甲烷含量,得到待测气体中非甲烷总烃含量。
以上两个实施例仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种非甲烷总烃检测设备,其特征在于,包括多通阀、定量环、气体采样系统、载气输送系统、气体控制系统以及检测器;其特征在于,所述定量环包括第一定量环和第二定量环,所述检测器包括火焰离子化检测仪以及激光光谱气体分析仪;
所述多通阀具有气体采样系统连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环第二连接口、载气输送系统第一连接口、载气输送系统第二连接口、火焰离子化检测仪连接口、激光光谱气体分析仪连接口以及空气泵连接口;所述第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口依次连接;所述第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口依次连接;
所述多通阀具有负载状态位和进样状态位,当多通阀位于负载状态位时,所述气体采样系统连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口、空气泵连接口依次连通,确保气体采集至第一定量环和第二定量环;当所述多通阀位于进样状态位时,载气输送系统第一连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口、火焰离子化检测仪连接口依次连通,载气输送系统第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口、激光光谱气体分析仪连接口依次连通。
2.根据权利要求1所述的检测设备,其特征在于,所述气体采样系统包括空气泵、两位三通阀以及压力记录仪。
3.根据权利要求1所述的检测设备,其特征在于,所述气体控制系统包括电子压力控制器、空柱和气阻。
4.根据权利要求1所述的检测设备,其特征在于,所述多通阀为十通阀。
5.根据权利要求1所述的检测设备,其特征在于,所述多通阀为两组六通阀。
6.根据权利要求1所述的检测设备,其特征在于,所述载气输送系统包括一个三通接头。
7.一种应用权利要求1至6任一项所述的检测设备的非甲烷总烃检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将所述多通阀设置为负载状态位,待测气体由气体采样系统进入多通阀,依次通过气体采样系统连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口,确保待测气体采集至第一定量环和第二定量环;
(2)将所述多通阀设置为进样状态位,载气将待测气体载入检测器,具体为:载气通过载气输送系统进入多通阀,第一路载气依次通过载气输送系统第一连接口、第一定量环第一连接口、第一定量环、第一定量环第二连接口、火焰离子化检测仪连接口进入火焰离子化检测仪;第二路载气依次通过载气输送系统第二连接口、第二定量环第一连接口、第二定量环、第二定量环第二连接口、激光光谱气体分析仪连接口进入激光光谱气体分析仪;
(3)火焰离子化检测仪测量进入火焰离子化检测仪的待测气体的总烃含量,激光光谱气体分析仪测量进入激光光谱气体分析仪的待测气体的甲烷含量;
(4)将待测气体中总烃含量减去待测气体中甲烷含量,得到待测气体中非甲烷总烃含量。
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