CN113740467A - 一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及色谱检测领域，具体涉及一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，使用氢气作为载气；检测完毕后的氢气废气通入到废气处理单元中进行处理，废气处理单元中设有耙触媒。本方案使用氢气作为载气，提高了色谱检测的效果，同时对氢气的废气进行处理，氢气使用更加安全。

Description

一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法
技术领域
本发明涉及色谱检测领域，具体涉及一种安全实用的提高热导灵敏度的色谱检测方法。
背景技术
色谱装置由供气机构、色谱机构和热导检测机构构成，由于氮气比较稳定，通常的供气机构中采用氮气作为载气，但氮气的热导系数与其他气体例如二氧化碳、氧气以及各种烷烃类气体的热导系数差距不明显，使得最终通过热导检测机构得到的色谱图上的起伏不明显，热导检测机构的灵敏度较低，对于检测成分分辨难度较大，检测效果较差。
发明内容
本发明意在提供一种安全实用的提高热导灵敏度的色谱检测方法，以提高色谱检测的效果。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，使用氢气作为载气；检测完毕后的氢气废气通入到废气处理单元中进行处理，废气处理单元中设有催化剂。
本方案的原理及优点是：本方案中的载气选用氢气，氢气的热导系数远高于大部分其他气体的热导系数，使得当氢气作为载气的时候，可以用于检测除本身以外绝大部分的可被色谱柱分离的气体，并且由于氢气与其他气体之间的热导系数差距大，故能使检测器的灵敏度提升，最终获得的色谱图数据峰值明显，获得的色谱图更加清晰准确，检测效果更好。
同时，最终被排出的废气氢气进入到废气处理单元中，废气处理单元通过催化剂的设置，利用催化剂将氢气与氧气进行结合，在低温下，使其转变为无害的水，水汽向外排出，从而有效去除了废气中的氢气，且最终排出的水蒸气温度仅略高于人体体温，相对燃烧去除氢气的方式更加安全，不容易发生烫伤的情况，降低了氢气作为载气的危险系数。由于降低了氢气作为载气的危险系数，从而使得氢气作为载气成为可能，克服了现有技术中无法使用氢气作为载气的技术偏见。
另外值得注意的是，尽管用氢气做载气的分析方法很早被提出，但由于排氢问题一直没法解决，也就是氢气废气的处理问题一直没有解决，故影响氢气在便携及手持色谱检测设备上的使用，在手持和便携设备上，只能用空气等气体做载气，灵敏度低下，只能在一些对灵敏度要求不高的场合使用。而本方案使得氢气作为载气成为了可能，尤其是在便携及手持色谱检测设备上使用成为了可能，具有重要意义。
优选的，作为一种改进，废气处理单元上设有扇叶，废气处理时扇叶发生转动。通过扇叶的转动，从而便于将水蒸气向外排出，加快了水蒸气的排出速度，避免废气处理装置中的水蒸气不及时排出而将耙触媒浸湿，影响催化效率。
优选的，作为一种改进，氢气由气源提供，气源为气瓶、氢气发生器或模块式制氢单元。载气源选用氢气瓶时，可以使整个装置的体积更小，从而使整个装置更加方便携带。载气源选用氢气发生器时，能够通过电解水的方式提供氢气，电解水的方式其原料为随处可见的纯水资源，原料获取更加方便，并且能够工作更长的时间，由于原料取材无危险性，使得该设备可以通过安检，便于远程输送携带。
优选的，作为一种改进，检测时，将氢气通入到检测器中，检测器用热导或微型热导传感器作为检测器，检测器与显示终端电连接。由此，通过热导或者微型热导传感器实现了对气体的检测。同时热导或者微型热导传感器的体积也比较小。热导传感器检测的数据传递给显示终端，由显示终端将色谱图显示出来。
优选的，作为一种改进，还包括色谱柱，气源、色谱柱、检测器和废气处理单元之间依次连接有导管，位于色谱柱内的导管弯曲螺旋设置。由此，气源中的气体通过导管依次经过色谱柱、检测器和废气处理单元。色谱柱在工作时需要对导管内的气体进行加热，弯曲螺旋设置的导管提高了导管受热面积，从而提高了加热的效率。另外，导管弯曲螺旋设置，相比直的导管，有利于减少色谱柱的体积。
优选的，作为一种改进，导管为金属导管。金属导管耐磨损，使用寿命较长。
优选的，作为一种改进，催化剂为耙触媒。
附图说明
图1为一种提高热导灵敏度的色谱装置的立体图。
图2为位于色谱柱内的导管的螺旋盘旋的结构图。
图3为冷却盘的立体图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：载气源1、色谱柱2、检测器3、废气处理单元4、扇叶5、导管6、冷却盘7、透气孔8、进样器9。
实施例1
基本如附图1所示：一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，使用氢气作为载气；检测完毕后的氢气废气通入到废气处理单元中进行处理，废气处理单元中设有耙触媒催化剂。废气处理单元上设有扇叶，废气处理时扇叶发生转动。本实施例中的色谱检测方法依靠于色谱装置实现。
色谱装置，包括载气源1、色谱柱2、检测器3和废气处理单元4，检测器用热导或微型热导传感器作为检测器。检测器3和显示终端连接，显示例如电脑，从而能够显示绘制的色谱图。废气处理单元4内设有钯触媒，载气源1的载气为氢气，本实施例中的载气源1为氢气瓶。载气源1、色谱柱2、检测器3和废气处理单元4之间依次连接有导管6。本实施例中的导管6为金属导管，具体的可以为铝导管。载气源1和色谱柱2之间的导管6上连接有进样器9。
废气处理单元4上安装有扇叶5，废气处理单元4上安装设有用于驱动扇叶5转动的电机。结合图2所示，位于色谱柱2内的导管6弯曲螺旋设置。导管6和色谱柱2连接的部位、导管6和检测器3连接的部位、导管6和废气处理单元4连接的部位上均安装设有螺母。
具体实施过程如下：载气源1内的氢气进入到色谱柱2内，与色谱柱2内待检测的气体一同向左进入到检测器3中，热导传感器对流经的气体进行感应，产生的数据经过电脑处理，形成色谱图，从而完成检测。剩余的氢气流入到废气处理单元4中，钯触媒以催化的方式将氢气与氧气进行结合，形成水蒸汽向外排出，从而有效去除了废气中的氢气，且最终通过风扇的转动排出的水蒸气，风扇提高了水蒸气的排出速度，排出的水蒸气温度仅略高于人体体温，相对燃烧去除氢气的方式更加安全，不容易发生烫伤的情况。
实施例2
本实施例中的载气源1还可为氢气发生器。氢气发生器为电解水氢气发生器。通过电解水的方式提供氢气，电解水的方式其原料为随处可见的纯水资源，原料获取更加方便，并且能够工作更长的时间，由于原料取材无危险性，使得该设备可以通过安检，便于远程输送携带。另外，载气源1还可以为模块式制氢单元。
实施例3
本实施例中废气处理单元4内通过螺栓固定安装有如图3所示的冷却盘7，冷却盘7中设有多个透气孔8，从而可使水蒸气通过，冷却盘7内设有腔室，腔室内装有冷却介质，例如冷却水或者冷却液，从而能够对流经的水蒸气通过热传递的方式进行降温，使得水蒸气的温度进一步降低，减少对人体的影响。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，其特征在于：使用氢气作为载气；检测完毕后的氢气废气通入到废气处理单元中进行处理，废气处理单元中设有催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，其特征在于：所述废气处理单元上设有扇叶，废气处理时扇叶发生转动。
3.根据权利要求1所述的一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，其特征在于：所述氢气由气源提供，所述气源为气瓶、氢气发生器或模块式制氢单元。
4.根据权利要求3所述的一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，其特征在于：检测时，将氢气通入到检测器中，所述检测器用热导或微型热导传感器作为检测器，检测器与显示终端电连接。
5.根据权利要求4所述的一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，其特征在于：还包括色谱柱，气源、色谱柱、检测器和废气处理单元之间依次连接有导管，位于色谱柱内的导管弯曲螺旋设置。
6.根据权利要求5所述的一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，其特征在于：所述导管为金属导管。
7.根据权利要求1所述的一种安全提高热导灵敏度的色谱检测方法，其特征在于：所述催化剂为耙触媒。
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