CN114910543A - 同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环境监测的技术领域，特别是涉及一种同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机及方法，其可以同时测定三种碳中和与大气污染防治关注的主要气体；包括外壳、分流进样口、采样泵、催化氧化去除器、二氧化碳催化还原转化器、氢火焰离子化检测器和三组三通阀，分流进样口、采样泵、催化氧化去除器、二氧化碳催化还原转化器、氢火焰离子化检测器和三组三通阀均位于外壳内部，采样泵与分流进样口输入端密封连通，催化氧化去除器和二氧化碳催化还原转化器均与分流进样口输出端密封连通，三组三通阀输入端分别与分流进样口、催化氧化去除器和二氧化碳催化还原转化器密封连通，且三组三通阀输出端均与氢火焰离子化检测器密封连通。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测的技术领域，特别是涉及一种同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机及方法。
背景技术
众所周知，空气污染是中国最严峻的环境问题，气候变化是全球最严峻的环境危机，两者高度相关，目前来看，我国PM2.5污染治理取得了显著进展，臭氧成为了空气污染主要污染物，挥发性有机物是臭氧形成的重要前体物，因此进一步改善空气质量需重点治理挥发性有机物，我国是温室气体排放大国，在应对气候变化问题上，制定了2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标，目前存在着起点较低，基数较大，难度很高的现实问题，需要加紧加速统筹规划，近日，中央经济工作会议也指出要继续打好污染防治攻坚战，实现减污降碳协同效应，因此在应对气候变化和空气污染污染问题上，我国需重点关注挥发性有机物和主要温室气体(二氧化碳与甲烷占温室气体的94％以上)的治理，为了摸清挥发性有机物和主要温室气体(二氧化碳与甲烷)变化特征，开展温室气体和挥发性有机物同时测定是十分必要的；
气相色谱法分离效率高、精度高且检测限低，可以采用多种灵敏度高、选择性好且线性范围宽的检测器，并且容易和其他方法联用，是WMO/GAW推荐的二氧化碳与甲烷等温室气体的经典监测方法之一，挥发性有机物通常也由色谱法测得，是我国标准推荐的使用方法，目前，基于色谱法分别测定挥发性有机物和二氧化碳与甲烷设备较为常见，但是已有设备需先经过色谱柱分离后经检测器测定气体浓度，分析周期时间较长，并且同时测定三种气体浓度设备研究较少。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种同时测定三种碳中和与大气污染防治关注的主要气体的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机及方法。
本发明的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，包括外壳、分流进样口、采样泵、催化氧化去除器、二氧化碳催化还原转化器、氢火焰离子化检测器和三组三通阀，分流进样口、采样泵、催化氧化去除器、二氧化碳催化还原转化器、氢火焰离子化检测器和三组三通阀均位于外壳内部，采样泵与分流进样口输入端密封连通，催化氧化去除器和二氧化碳催化还原转化器均与分流进样口输出端密封连通，三组三通阀输入端分别与分流进样口、催化氧化去除器和二氧化碳催化还原转化器密封连通，且三组三通阀输出端均与氢火焰离子化检测器密封连通。
同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法：
S1：主要温室气体和挥发性有机物经过采样泵进入至分流进样口，分为三路气体样品；
S2：通过控制三组三通阀分别轮流进入氢火焰离子化检测器；
S3：第一路气体直接经氢火焰离子化检测器测定，对所有碳氢化合物可直接响应，输出甲烷以及挥发性有机物的浓度；
S4：在250℃工作温度下，第二路气体先经过催化氧化去除器后进入氢火焰离子化检测器，去除了挥发性有机物，只包含甲烷的浓度；
S5：第三路气体经二氧化碳催化还原转化器后进入氢火焰离子化检测器输出二氧化碳、甲烷以及挥发性有机物的浓度；
S6：通过差减法分别获取二氧化碳、甲烷和挥发性有机物浓度。
同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法，催化氧化去除器用于催化氧化除了甲烷以外的其它所有碳氢化合物。
本发明的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，外壳内部设置有电路板，且外壳上设置有显示器，显示器、采样泵、催化氧化去除器、二氧化碳催化还原转化器和氢火焰离子化检测器均与电路板电连接。
同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法：
在320℃工作温度下，二氧化碳催化还原转化器采用高效镍催化剂，可将所有二氧化碳转化为甲烷。
同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法：
三组三通阀均用于选择特定气路进入氢火焰离子化检测器。
本发明的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，显示器设置为液晶显示器。
与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明可同时实时在线测定三种碳中和与大气污染防治关注的主要气体，实现气体直接进样，无需色谱柱分离，分析时间短，灵敏度高，体积小，一体化，成本低，形成小型化设备便于广泛部署，从而更深入了解我国主要温室气体和挥发性有机物的排放特征，为实现减污降碳提供数据支撑。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
附图中标记：1、采样泵；2、分流进样口；3、三通阀；4、催化氧化去除器；5、二氧化碳催化还原转化器；6、氢火焰离子化检测器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，包括外壳、分流进样口、采样泵、催化氧化去除器、二氧化碳催化还原转化器、氢火焰离子化检测器和三组三通阀，分流进样口、采样泵、催化氧化去除器、二氧化碳催化还原转化器、氢火焰离子化检测器和三组三通阀均位于外壳内部，采样泵与分流进样口输入端密封连通，催化氧化去除器和二氧化碳催化还原转化器均与分流进样口输出端密封连通，三组三通阀输入端分别与分流进样口、催化氧化去除器和二氧化碳催化还原转化器密封连通，且三组三通阀输出端均与氢火焰离子化检测器密封连通。
同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法：
S1：主要温室气体和挥发性有机物经过采样泵进入至分流进样口，分为三路气体样品；
S2：通过控制三组三通阀分别轮流进入氢火焰离子化检测器；
S3：第一路气体直接经氢火焰离子化检测器测定，对所有碳氢化合物可直接响应，输出甲烷以及挥发性有机物的浓度；
S4：在250℃工作温度下，第二路气体先经过催化氧化去除器后进入氢火焰离子化检测器，去除了挥发性有机物，只包含甲烷的浓度；
S5：第三路气体经二氧化碳催化还原转化器后进入氢火焰离子化检测器输出二氧化碳、甲烷以及挥发性有机物的浓度；
S6：通过差减法分别获取二氧化碳、甲烷和挥发性有机物浓度。
同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法，催化氧化去除器用于催化氧化除了甲烷以外的其它所有碳氢化合物。
本发明的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，外壳内部设置有电路板，且外壳上设置有显示器，显示器、采样泵、催化氧化去除器、二氧化碳催化还原转化器和氢火焰离子化检测器均与电路板电连接；电路板用于保证电子整机产品的质量和可靠性，显示器用于显示气体浓度。
同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法：
在320℃工作温度下，二氧化碳催化还原转化器采用高效镍催化剂，可将所有二氧化碳转化为甲烷。
同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法：
三组三通阀均用于选择特定气路进入氢火焰离子化检测器。
本发明的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，显示器设置为液晶显示器。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，其特征在于，包括外壳、分流进样口(2)、采样泵(1)、催化氧化去除器(4)、二氧化碳催化还原转化器(5)、氢火焰离子化检测器(6)和三组三通阀(3)，分流进样口(2)、采样泵(1)、催化氧化去除器(4)、二氧化碳催化还原转化器(5)、氢火焰离子化检测器(6)和三组三通阀(3)均位于外壳内部，采样泵(1)与分流进样口(2)输入端密封连通，催化氧化去除器(4)和二氧化碳催化还原转化器(5)均与分流进样口(2)输出端密封连通，三组三通阀(3)输入端分别与分流进样口(2)、催化氧化去除器(4)和二氧化碳催化还原转化器(5)密封连通，且三组三通阀(3)输出端均与氢火焰离子化检测器(6)密封连通。
2.如权利要求1所述的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法，其特征在于，
S1：主要温室气体和挥发性有机物经过采样泵(1)进入至分流进样口(2)，分为三路气体样品；
S2：通过控制三组三通阀(3)分别轮流进入氢火焰离子化检测器(6)；
S3：第一路气体直接经氢火焰离子化检测器(6)测定，对所有碳氢化合物可直接响应，输出甲烷以及挥发性有机物的浓度；
S4：在250℃工作温度下，第二路气体先经过催化氧化去除器(4)后进入氢火焰离子化检测器(6)，去除了挥发性有机物，只包含甲烷的浓度；
S5：第三路气体经二氧化碳催化还原转化器(5)后进入氢火焰离子化检测器(6)输出二氧化碳、甲烷以及挥发性有机物的浓度；
S6：通过差减法分别获取二氧化碳、甲烷和挥发性有机物浓度。
3.如权利要求2所述的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法，其特征在于，催化氧化去除器(4)用于催化氧化除了甲烷以外的其它所有碳氢化合物。
4.如权利要求1所述的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，其特征在于，外壳内部设置有电路板，且外壳上设置有显示器，显示器、采样泵(1)、催化氧化去除器(4)、二氧化碳催化还原转化器(5)和氢火焰离子化检测器(6)均与电路板电连接。
5.如权利要求2所述的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法，其特征在于，在320℃工作温度下，二氧化碳催化还原转化器(5)采用高效镍催化剂，可将所有二氧化碳转化为甲烷。
6.如权利要求2所述的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机的使用方法，其特征在于，三组三通阀(3)均用于选择特定气路进入氢火焰离子化检测器(6)。
7.如权利要求4所述的同时检测温室气体和挥发性有机物的一体机，其特征在于，显示器设置为液晶显示器。
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