CN114324708A - 基于催化点火技术的fid检测器和方法 - Google Patents
基于催化点火技术的fid检测器和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114324708A CN114324708A CN202111557677.1A CN202111557677A CN114324708A CN 114324708 A CN114324708 A CN 114324708A CN 202111557677 A CN202111557677 A CN 202111557677A CN 114324708 A CN114324708 A CN 114324708A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalytic
- fid detector
- ignition technology
- combustion chamber
- collector
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 70
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910000566 Platinum-iridium alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N platinum-iridium alloy Chemical class [Ir].[Pt] HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000000077 insect repellent Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于催化点火技术的FID检测器和工作方法，所述的基于催化点火技术的FID检测器包括燃烧室，喷嘴、极化极和收集极自下而上地依次设置在所述的燃烧室内；还包括：催化部件具有铂，并设置在所述的燃烧室内，且处于所述的收集极的上侧。本发明具有工作可靠性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及气体监测，特别涉及基于催化点火技术的FID检测器及方法。
背景技术
在气相色谱领域，FID检测器，即氢火焰离子化检测器，是一种高灵敏度检测器，它几乎对所有有机物都有响应，因此运用最为广泛，又被称为通用型检测器。发展至今，市面上常规的FID检测器点火方式都是用点火线圈点火，即通过电流使点火线圈发光发热，达到氢气着火点点火成功。但这种点火技术在制作、安装及长期运行过程中有以下几点缺陷：
1.点火丝需外部供电，当供电电流发生故障时会导致点火失败；
2.当外部供电导线表皮由于点火丝温度过高导致熔化破损时，易和FID外壳导通而产生漏电风险；
3.点火丝在长期运行过程中可能会高温熔断，导致点火失败；
4.点火丝一旦熔断或者锈蚀，需要现场人工维护，不方便更换。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于催化点火技术的FID检测器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
基于催化点火技术的FID检测器，所述的基于催化点火技术的FID检测器包括燃烧室，喷嘴、极化极和收集极自下而上地依次设置在所述的燃烧室内；所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
催化部件，所述的催化部件具有铂，并设置在所述的燃烧室内，且处于所述的收集极的上侧。
本发明的另一目的在于提供了基于催化点火技术的FID检测器的工作方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
基于催化点火技术的FID检测器的工作方法，所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法包括以下步骤：
(A1)燃烧气和空气进入FID检测器的燃烧室内，并向上穿过收集极；
(A2)穿过所述的收集极的燃烧气和空气在催化部件处发生催化反应，所述的催化部件升温；
(A3)所述的催化部件的温度达到燃烧气的着火点，所述的燃烧气点燃。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.安全性好；
利用催化技术点火，使得点火无需外部供电，避免电流突发故障和与FID外壳导通而产生漏电风险，提高了安全性；
2.可靠性好；
在点火后，调整氢气和空气流量比，使多余的氧气吹扫点火丝，快速降温，避免在长期运行过程中高温熔断问题，提高了工作可靠性；
3.维护量小；
即使催化部件高温熔断，也不会影响点火，减少现场人力更换和维护。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例基于催化点火技术的FID检测器的工作方法流程图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
本发明实施例的基于催化点火技术的FID检测器，所述基于催化点火技术的FID检测器包括：
燃烧室，喷嘴、极化极和收集极自下而上地依次设置在所述的燃烧室内；这些器件均是FID检测器领域的现有技术，具体结构和工作方式在此不再赘述；
催化部件，所述的催化部件具有铂，并设置在所述的燃烧室内，且处于所述的收集极的上侧，使得进入所述的燃烧室内的氢气和空气中的氧气在所述的催化部件上发生催化反应，提高所述的催化部件的温度，从而达到氢气的着火点，进而点火。
为了实现样气、氢气和空气的进气，进一步地，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
内管和外管构成的复合管，所述的内管具有二个气体进口(分别对应样气和氢气)，所述的喷嘴与所述的内管连接，所述的外管具有气体进口(对应空气)，所述的外管与所述的燃烧室连接，外管的上部环绕所述的喷嘴。
为了实现氢气的进气，进一步地，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
气体管道，所述的气体管道穿过所述的外管，并连通所述的内管。
为了实现电绝缘，进一步地，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
连接管，所述的连接管采用绝缘材料，其一端连接所述的喷嘴，另一端连接所述的内管。
为了提高反应速度，进一步地，所述的催化部件呈螺旋盘状。
为了实现绝缘以及降低火焰对收集极的影响，进一步地，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
绝缘件，所述的绝缘件设置在所述的收集极的外缘；
密封件，所述的密封件设置在所述的绝缘件和所述的燃烧室的内壁之间；
电连接件，所述的电连接件连接所述的收集极，并穿过所述的燃烧室。
图1示意性地给出了本发明实施例的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法的流程图，如图1所示，所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法包括以下步骤：
(A1)燃烧气和空气进入FID检测器的燃烧室内，并向上穿过收集极；
(A2)穿过所述的收集极的燃烧气和空气在催化部件处发生催化反应，所述的催化部件升温；
(A3)所述的催化部件的温度达到燃烧气的着火点，所述的燃烧气点燃。
为了在点火后降低催化部件的温度(以提高催化部件工作稳定性)，进一步地，所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法包括以下步骤：
(A4)提高空气与燃烧气的流量比例，所述的燃烧室内多余的空气穿过所述的收集极，吹扫所述的催化部件，降低所述的催化部件的温度。
为了实现样气、氢气和空气的进气，进一步地，在步骤(A1)中，燃烧气进入内管内，向上流动并依次穿过绝缘的连接管和喷嘴；空气进入外管和所述的内管之间的夹层内，向上流动并环绕所述的喷嘴。
实施例2：
根据本发明实施例1的基于催化点火技术的FID检测器及方法在空气监测中的应用例。
在本应用例中，燃烧室采用金属材质；催化部件采用直径为0.15mm的铂铱合金，呈盘状结构，如蛛网状、蚊香的螺旋盘状，催化部件的中心轴线和燃烧室的中心轴线共线，催化部件通过绝缘杆固定在燃烧室的内壁上；收集极设置在催化部件的下侧，陶瓷绝缘环设置在收集极的外侧，密封件设置在陶瓷绝缘环和燃烧室内壁之间，使得收集极下侧的气体仅能穿过收集极而上升；第一电连接件一端连接收集极，另一端穿过燃烧室，并与燃烧室间保持绝缘；
分别采用金属制的内管和外管构成复合管，金属制的气体管道穿过外管，并与内管内部连通；外管固定在燃烧室的下侧，中心轴线和燃烧室的中心轴线共线；连接管采用绝缘材料，下端与内管连接，上端与金属制的喷嘴连接，喷嘴内径是0.5mm；外管的部分伸入到燃烧室内，并环绕喷嘴；氢气进入气体管道，样气进入内管，空气进入内管和外管间的夹层内；第二电连接件一端连接喷嘴(作为极化极)，另一端穿过燃烧室，并与燃烧室间保持绝缘；
本发明实施例的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法，如图1所示，所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法包括以下步骤：
(A1)氢气穿过气体管道进入内管内，之后穿过连接管从喷嘴喷出，流量为100mL/min；空气以200mL/min进入内管和外管间的夹层内，向上流动并环绕所述的喷嘴，
氢气和空气向上穿过收集极；
(A2)穿过所述的收集极的氢气和空气在催化部件处发生催化反应，当氢气和空气和铂铱合金充分接触，作为催化剂能把氢气、空气分解成氢原子和氧原子，氧原子先与一个氢原子结合形成过渡态羟基，随后在和一个氢原子结合形成水，反应持续放出的热量使铂铱合金发亮发热，所述的催化部件升温；
(A3)所述的催化部件的温度达到燃烧气的着火点，所述的燃烧气点燃；
(A4)提高空气与燃烧气的流量比例，氢气流量为50mL/min，空气流量300mL/min，所述的燃烧室内多余的空气穿过所述的收集极，吹扫所述的催化部件，降低所述的催化部件的温度。
Claims (10)
1.基于催化点火技术的FID检测器，所述的基于催化点火技术的FID检测器包括燃烧室，喷嘴、极化极和收集极自下而上地依次设置在所述的燃烧室内；其特征在于，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
催化部件，所述的催化部件具有铂，并设置在所述的燃烧室内，且处于所述的收集极的上侧。
2.根据权利要求1所述的基于催化点火技术的FID检测器，其特征在于，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
内管和外管构成的复合管，所述的内管具有二个气体进口，所述的喷嘴与所述的内管连接，所述的外管具有气体进口，所述的外管与所述的燃烧室连接，外管的上部环绕所述的喷嘴。
3.根据权利要求2所述的基于催化点火技术的FID检测器，其特征在于，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
气体管道，所述的气体管道穿过所述的外管，并连通所述的内管。
4.根据权利要求2所述的基于催化点火技术的FID检测器，其特征在于，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
连接管，所述的连接管采用绝缘材料，其一端连接所述的喷嘴，另一端连接所述的内管。
5.根据权利要求1所述的基于催化点火技术的FID检测器，其特征在于，所述的催化部件呈盘状。
6.根据权利要求3所述的基于催化点火技术的FID检测器，其特征在于，所述的基于催化点火技术的FID检测器还包括：
绝缘件，所述的绝缘件设置在所述的收集极的外缘；
密封件，所述的密封件设置在所述的绝缘件和所述的燃烧室的内壁之间；
电连接件，所述的电连接件连接所述的收集极，并穿过所述的燃烧室。
7.基于催化点火技术的FID检测器的工作方法，所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法包括以下步骤：
(A1)燃烧气和空气进入FID检测器的燃烧室内，并向上穿过收集极；
(A2)穿过所述的收集极的燃烧气和空气在催化部件处发生催化反应，所述的催化部件升温；
(A3)所述的催化部件的温度达到燃烧气的着火点，所述的燃烧气点燃。
8.根据权利要求7所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法，其特征在于，所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法包括以下步骤：
(A4)提高空气与燃烧气的流量比例，所述的燃烧室内多余的空气穿过所述的收集极，吹扫所述的催化部件，降低所述的催化部件的温度。
9.根据权利要求7所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法，其特征在于，在步骤(A1)中，燃烧气进入内管内，向上流动并依次穿过绝缘的连接管和喷嘴；空气进入外管和所述的内管之间的夹层内，向上流动并环绕所述的喷嘴。
10.根据权利要求7所述的基于催化点火技术的FID检测器的工作方法，其特征在于，所述的燃烧气是氢气，所述的催化部件采用铂，并呈盘状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111557677.1A CN114324708A (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 基于催化点火技术的fid检测器和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111557677.1A CN114324708A (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 基于催化点火技术的fid检测器和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114324708A true CN114324708A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81052766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111557677.1A Pending CN114324708A (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 基于催化点火技术的fid检测器和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114324708A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60209165A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-21 | Shimadzu Corp | ガスクロマトグラフィによる有機化合物の分析方法 |
| CN102305835A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-01-04 | 哈尔滨工程大学 | 基于催化还原技术的氢火焰离子化检测器检测甲酸的方法 |
| CN207636494U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-07-20 | 优泰科技（深圳）有限公司 | 一种氢焰离子化检测器 |
| CN110259605A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-20 | 中国科学院力学研究所 | 一种低温等离子体协同催化的adn基单组元推力器 |
| CN111562336A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-08-21 | 大连中汇达科学仪器有限公司 | 一种带有加氢效果的氢火焰离子化检测器 |
| CN212252610U (zh) * | 2020-06-04 | 2020-12-29 | 河南博原环保科技有限公司 | 一种fid氢燃烧器 |
-
2021
- 2021-12-20 CN CN202111557677.1A patent/CN114324708A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60209165A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-21 | Shimadzu Corp | ガスクロマトグラフィによる有機化合物の分析方法 |
| CN102305835A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-01-04 | 哈尔滨工程大学 | 基于催化还原技术的氢火焰离子化检测器检测甲酸的方法 |
| CN207636494U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-07-20 | 优泰科技（深圳）有限公司 | 一种氢焰离子化检测器 |
| CN110259605A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-20 | 中国科学院力学研究所 | 一种低温等离子体协同催化的adn基单组元推力器 |
| CN212252610U (zh) * | 2020-06-04 | 2020-12-29 | 河南博原环保科技有限公司 | 一种fid氢燃烧器 |
| CN111562336A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-08-21 | 大连中汇达科学仪器有限公司 | 一种带有加氢效果的氢火焰离子化检测器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103163256B (zh) | 放电离子化电流检测器 | |
| CN105590816B (zh) | 一种冷阴极大功率电子束枪 | |
| JPH0228921U (zh) | ||
| US4949003A (en) | Oxygen protected electric lamp | |
| CN103282999B (zh) | 辐射装置 | |
| CN102519266A (zh) | 高温真空炉的水冷电极 | |
| CN101173908A (zh) | 具有增强可靠性的气体传感器以及相关制造方法 | |
| CN105895499A (zh) | 高par维持率型高压钠灯 | |
| CN114324708A (zh) | 基于催化点火技术的fid检测器和方法 | |
| CN1284737A (zh) | 气体放电灯 | |
| US3556864A (en) | Thermocouple structure and method for making same | |
| CN101980009B (zh) | 一种固体氧化物电解池测试支架 | |
| CN202503683U (zh) | 水电分离式电加热器 | |
| JP4928672B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池の電極構造 | |
| CN210742213U (zh) | 一种氢火焰离子化检测器阻火器装置 | |
| CN103021798A (zh) | 激光打印机专用碳纤维加热灯管及其生产方法 | |
| JP4327687B2 (ja) | 高温水蒸気電解装置 | |
| CN209167127U (zh) | 一种基于电热蒸发和尖端放电的原子发射光谱分析装置 | |
| CN217520598U (zh) | 一种红外探测器杜瓦 | |
| RU119532U1 (ru) | Свеча зажигания для камер сгорания энергетических и двигательных установок | |
| CN102005708A (zh) | 一种电点火器接线装置 | |
| CN221856907U (zh) | 一种空心阴极触持极微调结构 | |
| RU81788U1 (ru) | Электрозапальник факельный | |
| CN219363796U (zh) | 一种加热基座的导线连接结构及pecvd设备 | |
| CN220834785U (zh) | 一种吸气剂模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |