CN111351882B - 高低碳浓度在线分析检测装置 - Google Patents

高低碳浓度在线分析检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明为高低碳浓度在线分析检测装置，公开了一种VOC成分在线分析检测装置。本发明一种VOC成分在线分析检测装置，包括：十四通阀、定量环、低碳预分离色谱柱、低碳分析色谱柱、高碳预分离色谱柱和高碳分析色谱柱、检测器、第一载气、第二载气和第三载气；其中，所述十四通阀具有1到14号口。本发明的有益效果：使用一个十四通阀、四根色谱柱、一个检测器实现了同时对厂界环境空气高低碳浓度的连续监测。

Description

高低碳浓度在线分析检测装置
技术领域
本发明涉及环保领域，具体涉及一种VOC成分在线分析检测装置。
背景技术
环保部门需要对越来越多的工业园区周边环境空气中挥发性有机污染物(简称VOC)进行在线连续监测。由于工厂排放废气的种类众多，一般厂界环境空气的VOC种类超过30种，成分复杂。
对环境空气VOC污染程度评估检测一般为测量高碳、低碳组分。(高碳，一般指C6～C12的组分，分子结构中含6～12个碳原子的挥发性有机化合物；低碳，一般指C2～C6，分子结构中含2～6个碳原子的挥发性有机化合物)。在线监测仪器设备要自动完成取样、分析、检测、反吹清洗等步骤，实现长期的无人值守自动测量运行。
符合国标检测高低碳方法的常见结构是三阀、五柱、双检测器结构，即使用三个多通道阀、五根色谱柱、两个检测器的结构实现同时高碳、低碳的浓度实时监测。
上述结构复杂，需要的部件多，导致现场调试麻烦，运行故障率高；且多通道阀、检测器大多为进口采购，设备成本高，不便于普及推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种VOC成分在线分析检测装置，一种单阀、四柱、单检测器结构，使用一个十四通阀、四根色谱柱、一个检测器实现了同时对厂界环境空气高低碳浓度的连续监测。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种VOC成分在线分析检测装置，包括：十四通阀、定量环、低碳预分离色谱柱、低碳分析色谱柱、高碳预分离色谱柱和高碳分析色谱柱、检测器、第一载气、第二载气和第三载气；其中，所述十四通阀具有1到14号口；
在线分析检测装置具有两个状态：取样、反吹及分析状态和送样预分离状态；
其中，在取样、反吹及分析状态时：
样气流经5号口、4号口、定量环、7号口、6号口流出，此时样气充满定量环，完成了固定体积的样气取样；
第一载气流经8、9口高碳毛细预柱进行反吹，使这根色谱柱在切阀测量前达到吹扫干净的状态，准备进行测量；
第二载气流经12、13口对低碳毛细预柱进行反吹，使这根色谱柱在切阀测量前达到吹扫干净的状态，准备进行测量；
第三载气流经1、14口进入低碳毛细柱，正向吹洗低碳毛细分析柱，使得低碳毛细分析柱内部的voc组分被分离并依次进入检测器测量；
第二载气流经11、10口进入高碳毛细柱，正向吹洗高碳毛细分析柱，使得高碳毛细分析柱内部的voc组分被分离并依次进入检测器测量；
其中，在送样预分离状态时：
第一载气经过口8、7后，推动定量环里面的VOC样气流经口4、3后，分别进入低碳毛细预柱和高碳毛细预柱；
在取样、反吹及分析状态的流路中，低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的载气为反向流动，将各个毛细预柱中无用成分反吹出去，达到色谱柱的反吹清洗的作用；
第二载气、第三载气继续正向流入高碳、低碳毛细分析柱，推动从预柱进来的待测组分在毛细分析柱中流动，各个组分被分离，依次进入检测器；组分完成分析后，载气继续正吹毛细分析柱，达到清洗干净毛细分析柱的作用；上述过程中，低碳毛细分析柱和高碳毛细分析柱的出口都连接检测器。
在其中一个实施例中，所述检测器是FID检测器。
在其中一个实施例中，在取样、反吹及分析状态时，低碳毛细分析柱和高碳毛细分析柱的出口都连接检测器。
在其中一个实施例中，在取样、反吹及分析状态时，低碳分子由于沸点低、流动性快会先流出色谱柱进入检测器；高碳分子沸点高、流动性慢，会后流出色谱柱进入检测器；低碳分子全部进入检测器后，高碳色谱柱内的高碳分子才会流出色谱柱进入检测器。
在其中一个实施例中，在取样、反吹及分析状态时，低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的载气为反向流动，将各个毛细预柱中无用成分反吹出去，达到色谱柱的反吹清洗的作用。
在其中一个实施例中，在送样预分离状态时，由于低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的阻尼恒定，则流经低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的载气流量比例恒定，VOC样气分别进入低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的体积比也是恒定的。
在其中一个实施例中，在送样预分离状态时，由于低碳分子的快速流动性和高碳色谱柱对低碳分子的分离阻碍作用极小，进入高碳色谱柱的低碳VOC组分会最快速度的流出色谱柱并进入检测器，此时低碳色谱柱内各个低碳组分还未流出，所以从高碳色谱柱流出的低碳组分不会干扰到正常分析检测。
在其中一个实施例中，在送样预分离状态时，低碳毛细分析柱和高碳毛细分析柱的出口都连接检测器。
在其中一个实施例中，在送样预分离状态时，当需要分析测量的低碳组分从低碳预柱流入到低碳分析柱、需要分析的高碳组分从高碳预柱流入高碳分析柱时，这时十四通阀切换复位，返回取样、反吹及分析状态；此时样气流过定量环，达到定量取样的效果。
在其中一个实施例中，在送样预分离状态时，低碳分子由于沸点低、流动性快会先流出色谱柱进入检测器；高碳分子沸点高、流动性慢，会后流出色谱柱进入检测器；低碳分子全部进入检测器后，高碳色谱柱内的高碳分子才会流出色谱柱进入检测器。
本发明的有益效果：
使用一个十四通阀、四根色谱柱、一个检测器实现了同时对厂界环境空气高低碳浓度的连续监测。
附图说明
图1是本发明VOC成分在线分析检测装置的结构示意图。
图2(a)是本发明VOC成分在线分析检测装置处于状态1的示意图。
图2(b)是本发明VOC成分在线分析检测装置处于状态1的动态示意图。
图3(a)是本发明VOC成分在线分析检测装置处于状态2的示意图。
图3(b)是本发明VOC成分在线分析检测装置处于状态2的动态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参阅图1到图3，测量装置由十四通阀、定量环、分离低碳VOC的低碳预分离色谱柱和低碳分析色谱柱、分离高碳VOC的高碳预分离色谱柱和高碳分析色谱柱、FID检测器、第一载气、第二载气、第三载气等组成。其中，所述十四通阀具有1到14号口。
装置具有两个状态：取样、反吹及分析状态，送样预分离状态
状态1取样、反吹及分析状态
此时十四通阀复位。
样气流经5号口、4号口、定量环、7号口、6号口流出，此时样气充满定量环，完成了固定体积的样气取样。
第一载气流经8、9口高碳毛细预柱进行反吹，使这根色谱柱在切阀测量前达到吹扫干净的状态，准备进行测量。
第二载气流经12、13口对低碳毛细预柱进行反吹，使这根色谱柱在切阀测量前达到吹扫干净的状态，准备进行测量。
第三载气流经1、14口进入低碳毛细柱，正向吹洗低碳毛细分析柱，使得低碳毛细分析柱内部的voc组分被分离并依次进入检测器测量。
第二载气流经11、10口进入高碳毛细柱，正向吹洗高碳毛细分析柱，使得高碳毛细分析柱内部的voc组分被分离并依次进入检测器测量。
上述过程中，低碳毛细分析柱和高碳毛细分析柱的出口都连接检测器。
运行过程中，低碳分子由于沸点低、流动性快会先流出色谱柱进入检测器；高碳分子沸点高、流动性慢，会后流出色谱柱进入检测器。低碳分子全部进入检测器后，高碳色谱柱内的高碳分子才会流出色谱柱进入检测器。这样两种高低碳色谱柱使用一个检测器而不会带来冲突影响检测。
状态2送样预分离状态
十四通阀切换，进入送样预分离状态
此时，第一载气经过口8、7后，推动定量环里面的VOC样气流经口4、3后，分别进入低碳毛细预柱和高碳毛细预柱。由于色谱柱的阻尼恒定，则流经两根色谱柱的载气流量比例恒定，VOC样气分别进入2根色谱柱的体积比也是恒定的。
由于低碳分子的快速流动性和高碳色谱柱对低碳分子的分离阻碍作用极小，进入高碳色谱柱的低碳VOC组分会最快速度的流出色谱柱并进入检测器，此时低碳色谱柱内各个低碳组分还未流出，所以从高碳色谱柱流出的低碳组分不会干扰到正常分析检测。
当需要分析测量的低碳组分从低碳预柱流入到低碳分析柱、需要分析的高碳组分从高碳预柱流入高碳分析柱时，这时十四通阀切换复位，返回取样、反吹及分析状态。
此时样气流过定量环，达到定量取样的效果。
在取样、反吹及分析状态的流路中，低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的载气为反向流动，将各个毛细预柱中无用成分反吹出去，达到色谱柱的反吹清洗的作用；
第二载气、第三载气继续正向流入高碳、低碳毛细分析柱，推动从预柱进来的待测组分在毛细分析柱中流动，各个组分被分离，依次进入检测器。组分完成分析后，载气继续正吹毛细分析柱，达到清洗干净毛细分析柱的作用。上述过程中，低碳毛细分析柱和高碳毛细分析柱的出口都连接检测器。
上述过程中，低碳分子由于沸点低、流动性快会先流出色谱柱进入检测器；高碳分子沸点高、流动性慢，会后流出色谱柱进入检测器。低碳分子全部进入检测器后，高碳色谱柱内的高碳分子才会流出色谱柱进入检测器。这样两种高低碳色谱柱使用一个检测器而不会带来冲突影响检测。
清洗干净高、低碳毛细分析柱后，十四通阀切阀，进入送样预分离状态，系统开始下一次的测量分析。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，包括：十四通阀、定量环、低碳预分离色谱柱、低碳分析色谱柱、高碳预分离色谱柱和高碳分析色谱柱、检测器、第一载气、第二载气和第三载气；其中，所述十四通阀具有1到14号口；
在线分析检测装置具有两个状态：取样、反吹及分析状态和送样预分离状态；
其中，在取样、反吹及分析状态时：
样气流经5号口、4号口、定量环、7号口、6号口流出，此时样气充满定量环，完成了固定体积的样气取样；
第一载气流经8、9口高碳毛细预柱进行反吹，使这根色谱柱在切阀测量前达到吹扫干净的状态，准备进行测量；
第二载气流经12、13口对低碳毛细预柱进行反吹，使这根色谱柱在切阀测量前达到吹扫干净的状态，准备进行测量；
第三载气流经1、14口进入低碳毛细柱，正向吹洗低碳毛细分析柱，使得低碳毛细分析柱内部的voc组分被分离并依次进入检测器测量；
第二载气流经11、10口进入高碳毛细柱，正向吹洗高碳毛细分析柱，使得高碳毛细分析柱内部的voc组分被分离并依次进入检测器测量；
其中，在送样预分离状态时：
第一载气经过口8、7后，推动定量环里面的VOC样气流经口4、3后，分别进入低碳毛细预柱和高碳毛细预柱；
在取样、反吹及分析状态的流路中，低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的载气为反向流动，将各个毛细预柱中无用成分反吹出去，达到色谱柱的反吹清洗的作用；
第二载气、第三载气继续正向流入高碳、低碳毛细分析柱，推动从预柱进来的待测组分在毛细分析柱中流动，各个组分被分离，依次进入检测器；组分完成分析后，载气继续正吹毛细分析柱，达到清洗干净毛细分析柱的作用；上述过程中，低碳毛细分析柱和高碳毛细分析柱的出口都连接检测器；
其中，在送样预分离状态时，当需要分析测量的低碳组分从低碳预柱流入到低碳分析柱、需要分析的高碳组分从高碳预柱流入高碳分析柱时，这时十四通阀切换复位，返回取样、反吹及分析状态；此时样气流过定量环，达到定量取样的效果。
2.如权利要求1所述的VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，所述检测器是FID检测器。
3.如权利要求1所述的VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，在取样、反吹及分析状态时，低碳毛细分析柱和高碳毛细分析柱的出口都连接检测器。
4.如权利要求1所述的VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，在取样、反吹及分析状态时，低碳分子由于沸点低、流动性快会先流出色谱柱进入检测器；高碳分子沸点高、流动性慢，会后流出色谱柱进入检测器；低碳分子全部进入检测器后，高碳色谱柱内的高碳分子才会流出色谱柱进入检测器。
5.如权利要求1所述的VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，在取样、反吹及分析状态时，低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的载气为反向流动，将各个毛细预柱中无用成分反吹出去，达到色谱柱的反吹清洗的作用。
6.如权利要求1所述的VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，在送样预分离状态时，由于低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的阻尼恒定，则流经低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的载气流量比例恒定，VOC样气分别进入低碳毛细预柱和高碳毛细预柱的体积比也是恒定的。
7.如权利要求1所述的VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，在送样预分离状态时，由于低碳分子的快速流动性和高碳色谱柱对低碳分子的分离阻碍作用极小，进入高碳色谱柱的低碳VOC组分会最快速度的流出色谱柱并进入检测器，此时低碳色谱柱内各个低碳组分还未流出，所以从高碳色谱柱流出的低碳组分不会干扰到正常分析检测。
8.如权利要求1所述的VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，在送样预分离状态时，低碳毛细分析柱和高碳毛细分析柱的出口都连接检测器。
9.如权利要求1所述的VOC成分在线分析检测装置，其特征在于，在送样预分离状态时，低碳分子由于沸点低、流动性快会先流出色谱柱进入检测器；高碳分子沸点高、流动性慢，会后流出色谱柱进入检测器；低碳分子全部进入检测器后，高碳色谱柱内的高碳分子才会流出色谱柱进入检测器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0459677A3 (en) * 1990-05-29 1993-02-03 Thermedics, Inc. Selective, high speed detection of vapors with analysis of multiple gc-separated portions
US5783720A (en) * 1996-10-10 1998-07-21 Osi Specialties, Inc. Surface-active additives in the direct synthesis of trialkoxysilanes
CN202153220U (zh) * 2011-07-04 2012-02-29 上海仪盟电子科技有限公司 一种非甲烷总烃测定气相色谱仪
CN205384257U (zh) * 2015-10-20 2016-07-13 上海炫一电气有限公司 一种用于一次性分析voc中c2-c12组分的通用装置
CN107247109B (zh) * 2017-08-09 2019-07-30 苏州赛普睿特仪器有限公司 气相色谱仪分析系统和方法
CN107941930B (zh) * 2017-11-03 2020-11-27 南京信息工程大学 一种快速的VOCs气体多成分色谱分离装置
CN109521121A (zh) * 2018-12-29 2019-03-26 苏州天蓝分析仪器有限公司 一种可分离水蒸气的voc监测设备及分离样气中水蒸气的方法
CN109765318A (zh) * 2019-02-15 2019-05-17 南京霍普斯科技有限公司 一种非甲烷总烃的检测装置和方法

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