CN114354791B - 非甲烷总烃的检测系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了非甲烷总烃的检测系统和方法,所述非甲烷总烃的检测系统包括多通阀、第一定量环、色谱柱和检测器,所述多通阀的端口分别连通样气和载气;还包括:富集模块和第二定量环串联,所述多通阀的端口分别连通所述富集模块和第二定量环;当所述多通阀切换时,所述样气选择性地进入所述第一定量环和所述富集模块,所述载气选择性地进入所述第一定量环和第二定量环;空柱和色谱柱并联,并分别连接所述检测器;切换模块用于使所述多通阀的端口选择性地连通所述空柱和/或色谱柱。本发明具有结构简单、检测浓度范围广等优点。
Description
技术领域
本发明涉及色谱技术,特别涉及非甲烷总烃的检测系统和方法。
背景技术
在环境监测领域非甲烷总烃以及部分特征因子是重点监测对象。现有技术进样方式和测量对象单一,仅能通过定量环采样或者富集管采样,特征因子的测量浓度范围较窄,并且不能根据场景需求切换非甲烷总烃的测量方法。在很多应用场景中普适性不强,功能不够强大。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足,本发明提供了一种非甲烷总烃的检测系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
非甲烷总烃的检测系统,所述非甲烷总烃的检测系统包括多通阀、第一定量环、色谱柱和检测器,所述多通阀的端口分别连通样气和载气;所述非甲烷总烃的检测系统还包括:
富集模块和第二定量环,所述富集模块和第二定量环串联,所述多通阀的端口分别连通所述富集模块和第二定量环;当所述多通阀切换时,所述样气选择性地进入所述第一定量环和所述富集模块,所述载气选择性地进入所述第一定量环和第二定量环;
空柱和色谱柱,所述空柱和色谱柱并联,并分别连接所述检测器;
切换模块,所述切换模块用于使所述多通阀的端口选择性地连通所述空柱和/或色谱柱。
本发明的目的还在于提供了一种非甲烷总烃的检测方法,该发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
非甲烷总烃的检测方法,所述非甲烷总烃的检测方法为:
在第一状态,利用多通阀的切换,样气依次经过富集模块和第二定量环,样气中的非甲烷总烃在富集模块内富集,甲烷在第二定量环内定量;
同时,第一载气携带第一定量环内的样气多通阀的第一端口排出;
在第二状态,利用多通阀的切换,样气经过所述第一定量环,之后从所述多通阀的端口排出;
同时,第一载气首先携带第二定量环内的甲烷穿过所述富集模块,之后从多通阀的第一端口排出;之后,第一载气携带所述富集模块内的非甲烷总烃从多通阀的第一端口排出;
在所述第一状态和第二状态中,切换模块切换,使得从多通阀的第一端口排出的气体选择性地进入第一流路和/或第二流路,之后进入检测器;空柱设置在所述第一流路中,色谱柱设置在第二流路中。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果为:
本专利兼容了定量环采样和富集模块采样,可以实现直接法和间接法的非甲烷总烃的检测,以及高低浓度的特征因子的检测,检测浓度范围更广;
利用切换模块实现了第一流路(空柱路)和第二流路(色谱柱路)的灵活切换进样,检测的目标样品更多,功能更强大。
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非甲烷总烃的检测方法的流程示意图。
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:
本发明实施例的非甲烷总烃的检测系统,所述非甲烷总烃的检测系统包括:
多通阀、第一定量环、色谱柱和检测器,所述多通阀的端口分别连通样气和载气,这些器件及其工作方式是本领域的现有技术;
富集模块和第二定量环,所述富集模块和第二定量环串联,所述多通阀的端口分别连通所述富集模块和第二定量环;当所述多通阀切换时,所述样气选择性地进入所述第一定量环和所述富集模块,所述载气选择性地进入所述第一定量环和第二定量环;
空柱和色谱柱,所述空柱和色谱柱并联,并分别连接所述检测器;
切换模块,所述切换模块用于使所述多通阀的端口选择性地连通所述空柱和/或色谱柱。
为了实现流路切换功能,进一步地,所述切换模块包括:
三通阀,所述三通阀的出口分别连通所述空柱和色谱柱的进口端;
第一压力控制模块,载气依次通过所述第一压力控制模块和三通阀。
为了控制气体压力,进一步地,所述非甲烷总烃的检测系统还包括:
第二压力控制模块,所述第二压力控制模块用于调整进入所述多通阀端口的载气压力;
流量控制模块,所述流量模块用于控制样气的采样流量。
为了高效率吸附/释放出富集的非甲烷总烃,进一步地,所述非甲烷总烃的检测系统还包括:
制冷单元,所述制冷单元用于制冷所述富集模块,提高吸附效率。
加热单元,所述加热单元用于加热所述富集模块。
图1示意性地给出了本发明实施例非甲烷总烃的检测方法的流程图,如图1所示,所述非甲烷总烃的检测方法为:
在第一状态,利用多通阀的切换,样气依次经过富集模块和第二定量环,样气中的非甲烷总烃在富集模块内富集,甲烷在第二定量环内定量;
同时,第一载气携带第一定量环内的样气多通阀的第一端口排出;
在第二状态,利用多通阀的切换,样气经过所述第一定量环,之后从所述多通阀的端口排出;
同时,第一载气首先携带第二定量环内的甲烷穿过所述富集模块,之后从多通阀的第一端口排出;之后,第一载气携带所述富集模块内的非甲烷总烃从多通阀的第一端口排出;
在所述第一状态和第二状态中,切换模块切换,使得从多通阀的第一端口排出的气体选择性地进入第一流路和/或第二流路,之后进入检测器;空柱设置在所述第一流路中,色谱柱设置在第二流路中。
为了实现切换模块,进一步地,切换模块的工作方式为:
经过压力控制后的第二载气选择性进入第一流路或第二流路中;
调整第二载气的压力,若进入流路中的第二载气的压力大于所述第一端口的压力,排出第一端口的气体进入另一流路;
若进入流路中的第二载气的压力小于所述第一端口的压力,排出第一端口的气体分流进入第一、第二流路,分流比可通过设置第二载气压力进行调整。
为了控制样气和载气的压力,进一步地,所述第一载气经过压力控制后进入所述多通阀;
所述流量控制模块控制样气进入气路的流量。
为了使富集的非甲烷总烃快速释放,进一步地,加热所述富集模块,第一载气携带所述富集模块内的非甲烷总烃从多通阀的第一端口排出。
实施例2:
根据本发明实施例1的非甲烷总烃的检测系统和方法的应用例。
在本应用例中,多通阀采用十通阀,第一定量环的两端连接多通阀的端口;富集模块和第二定量环串联,富集模块和第二定量环连接多通阀的端口;第一载气依次连接第二压力控制模块和多通阀的端口;多通阀的第一端口连接并联的第一流路和第二流路,第一气阻、空柱和第二气阻依次设置在第一流路内,第三气阻和色谱柱依次设置在第二流路中,检测器连接第一流路和第二流路;切换模块包括第一压力控制模块、三通阀,三通阀的二个出口分别连接第一气阻和空柱之间,以及连接第三气阻和色谱柱之间。
本发明实施例的非甲烷总烃的检测方法,也即本实施例的检测系统的工作方法,如图1所示,所述非甲烷总烃的检测方法为:
在第一状态,利用多通阀的切换,样气依次经过富集模块、第二定量环、第三压力控制模块和采样泵,样气中的非甲烷总烃在富集模块内富集,甲烷在第二定量环内定量;
同时,第一载气经过第二压力控制模块后进入第一定量环,携带第一定量环内的(上一次定量时的)样气多通阀的第一端口排出;
在第二状态,利用多通阀的切换,样气经过所述第一定量环,之后从所述多通阀的端口、第三压力控制模块和采样泵通过;
同时,第一载气经过第一压力控制模块后,首先携带第二定量环内的甲烷穿过所述富集模块,之后从多通阀的第一端口排出;之后,富集模块加热,第一载气携带所述富集模块内的非甲烷总烃从多通阀的第一端口排出;
在所述第一状态和第二状态中,切换模块切换,使得从多通阀的第一端口排出的气体选择性地进入第一流路和/或第二流路,之后进入检测器;切换模块的工作方式为:
经过第一压力控制模块后的第二载气选择性进入第一流路或第二流路中;
调整第二载气的压力,若进入第一流路(第二流路)中的第二载气的压力大于所述第一端口的压力,排出第一端口的气体进入第二流路(第一流路),进入第二流路气体中各成分在色谱柱内分离,并依次进入检测器,获得各成分的含量,如总烃中各成分含量,非甲烷总烃中各成分含量;若是气体进入第一流路,则是测量出总体值,如总烃值、甲烷值,实现了非甲烷总烃的直接和间接检测;
若进入流路中的第二载气的压力小于所述第一端口的压力,排出第一端口的气体进入该流路和另一流路,也即分流进入第一流路和第二流路,通过调整第一压力控制模块实现不同的分流比。
Claims (10)
1.非甲烷总烃的检测系统,所述非甲烷总烃的检测系统包括多通阀、第一定量环、色谱柱和检测器,所述多通阀的端口分别连通样气和载气;其特征在于,所述非甲烷总烃的检测系统还包括:
富集模块和第二定量环,所述富集模块和第二定量环串联,所述多通阀的端口分别连通所述富集模块和第二定量环;当所述多通阀切换为第一状态时,样气依次经过富集模块和第二定量环,样气中的非甲烷总烃在富集模块内富集,甲烷在第二定量环内定量;同时,第一载气携带第一定量环内的样气从多通阀的第一端口排出; 当所述多通阀切换为第二状态时,样气经过所述第一定量环,之后从所述多通阀的端口排出;同时,第一载气首先携带第二定量环内的甲烷穿过所述富集模块,之后从多通阀的第一端口排出,之后,第一载气携带所述富集模块内的非甲烷总烃从多通阀的第一端口排出;
空柱和色谱柱,所述空柱和色谱柱并联,并分别连接所述检测器;
切换模块,所述切换模块用于使所述多通阀的端口选择性地连通所述空柱和/或色谱柱。
2.根据权利要求1所述的非甲烷总烃的检测系统,其特征在于,所述切换模块包括:
三通阀,所述三通阀的出口分别连通所述空柱和色谱柱的进口端;
第一压力控制模块,载气依次通过所述第一压力控制模块和三通阀。
3.根据权利要求1所述的非甲烷总烃的检测系统,其特征在于,所述非甲烷总烃的检测系统还包括:
第一气阻和第二气阻,所述多通阀的端口依次连接第一气阻、空柱和第二气阻;
第三气阻,所述第三气阻设置在所述多通阀的端口和色谱柱之间。
4.根据权利要求1所述的非甲烷总烃的检测系统,其特征在于,所述非甲烷总烃的检测系统还包括:
第二压力控制模块,所述第二压力控制模块用于调整进入所述多通阀端口的载气压力;
流量控制模块,用于控制样气采样量流量。
5.根据权利要求1所述的非甲烷总烃的检测系统,其特征在于,所述非甲烷总烃的检测系统还包括:
加热单元,所述加热单元用于加热所述富集模块;
制冷单元,所述制冷单元用于制冷所述富集模块。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的检测系统的非甲烷总烃的检测方法,所述非甲烷总烃的检测方法为:
在第一状态,利用多通阀的切换,样气依次经过富集模块和第二定量环,样气中的非甲烷总烃在富集模块内富集,甲烷在第二定量环内定量;
同时,第一载气携带第一定量环内的样气从多通阀的第一端口排出;
在第二状态,利用多通阀的切换,样气经过所述第一定量环,之后从所述多通阀的端口排出;
同时,第一载气首先携带第二定量环内的甲烷穿过所述富集模块,之后从多通阀的第一端口排出;之后,第一载气携带所述富集模块内的非甲烷总烃从多通阀的第一端口排出;
在所述第一状态和第二状态中,切换模块切换,使得从多通阀的第一端口排出的气体选择性地进入第一流路和/或第二流路,之后进入检测器;空柱设置在所述第一流路中,色谱柱设置在第二流路中。
7.根据权利要求6所述的非甲烷总烃的检测方法,其特征在于,切换模块的工作方式为:
经过压力控制后的第二载气选择性进入第一流路或第二流路中;
调整第二载气的压力,若进入流路中的第二载气的压力大于所述第一端口的压力,排出第一端口的气体进入另一流路;
若进入流路中的第二载气的压力小于所述第一端口的压力,排出第一端口的气体分流进入第一、第二流路,分流比通过设置第二载气压力进行调整。
8.根据权利要求7所述的非甲烷总烃的检测方法,其特征在于,在所述第一流路中,第一气阻、空柱和第二气阻依次设置;所述第二载气选择性地进入第一气阻和空柱之间;
在第二流路中,第三气阻和色谱柱依次设置;所述第二载气选择性地进入所述第三气阻和色谱柱之间。
9.根据权利要求6所述的非甲烷总烃的检测方法,其特征在于,所述第一载气经过压力控制后进入所述多通阀;
从多通阀排出的样气经过流量控制后通过泵。
10.根据权利要求6所述的非甲烷总烃的检测方法,其特征在于,加热所述富集模块,第一载气携带所述富集模块内的非甲烷总烃从多通阀的第一端口排出。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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