CN207457147U - 一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，包括两个十通阀，六通阀，进样系统，两个检测器，零死体积三通，第一至第五载气系统和第一至第五色谱柱，所述进样系统依次进入第一十通阀，六通阀和第二十通阀，并通过第二十通阀流出所述色谱仪，所述第一载气系统通过第一十通阀连接第一色谱柱，并通过第一十通阀流出所述色谱仪，所述第二载气系统通过第一十通阀连接第二色谱柱，再连接所述零死体积三通最终连接所述第一检测器，所述第三载气系统通过六通阀连接第三色谱柱，再连接所述零死体积三通最终连接所述第一检测器，所述第四载气系统通过第二十通阀连接第四色谱柱，并通过第二十通阀流出所述色谱仪，所述第五载气系统通过第二十通阀连接第五色谱柱最终连接所述第二检测器。

Description

一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪

技术领域

本实用新型涉及一种气相色谱仪技术领域，特别涉及一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪。

背景技术

气相色谱仪是将混合样品进行分离分析检测的装置，包括气路系统、进样系统、分离系统、电路控制系统、检测系统、数据采集和处理系统。在气相色谱仪中载气载着欲分离的试样通过色谱柱中的固定相，使试样中各组分分离，然后分别经过检测器检测，通过数据采集系统采集到试样中各组分的峰高或面积，经过计算得到需要组分的含量。

现有技术中的气相色谱仪在进行非甲烷总烃和苯系物的检测时会通过六通阀或十通阀或第二十通阀，一次或两次进样得到甲烷的含量和总烃的含量，通过差减法，将总烃的含量减去甲烷的含量，得到非甲烷总烃和苯系物的含量。这个方法的问题存在以下两点问题：

1、载气中往往含有本底烃类，从而会降低检测器的灵敏度；

2、样品中含有大量的空气，其中氧气在经过检测器时会对其产生干扰，出现干扰峰会对峰形的切割和最终定量产生很大误差，最终降低检测结果准确性。

3、玻璃微球柱在分析总烃时会对部分碳五以上组分产生保留，使检测得到总烃含量偏低，影响最终结果的准确性。

因此，现有技术中采用的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪在检测的过程中不仅会影响检测结果的准确度，而且非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪中的色谱柱寿命会受到很大干扰，甚至影响色谱柱的寿命。所以，本领域技术人员亟待实用新型一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，从而解决现有技术中存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，能够提高非甲烷总烃和苯系物的检测结果精确度，同时该色谱仪结构集成度高，方便使用。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，包括第一十通阀，六通阀和第二十通阀，进样系统，第一检测器，第二检测器，零死体积三通，第一至第五载气系统和第一至第五色谱柱，所述进样系统依次进入第一十通阀，六通阀和第二十通阀，并通过第二十通阀流出所述色谱仪，所述第一载气系统通过第一十通阀连接第一色谱柱，并通过第一十通阀流出所述色谱仪，所述第二载气系统通过第一十通阀连接第二色谱柱，再连接所述零死体积三通最终连接所述第一检测器，所述第三载气系统通过六通阀连接第三色谱柱，再连接所述零死体积三通最终连接所述第一检测器，所述第四载气系统通过第二十通阀连接第四色谱柱，并通过第二十通阀流出所述色谱仪，所述第五载气系统通过第二十通阀连接第五色谱柱最终连接所述第二检测器。

所述第一检测器连接两路气源系统，第一路为空气气源系统，第二路为氢气气源系统。

所述进样系统在进入所述第一十通阀时连接第一定量环，在进入所述六通阀时连接第二定量环，在进入所述第二十通阀时连接第三定量环。

所述第一载气系统包括第一载气装置、第一除烃净化装置、第一流量控制装置；第二载气系统包括第二载气装置、第二除烃净化装置、第二流量控制装置；第三载气系统包括第三载气装置、第三除烃净化装置、第三流量控制装置；第四载气系统包括第四载气装置、第四除烃净化装置、第四流量控制装置；第五载气系统包括第五载气装置、第五除烃净化装置、第五流量控制装置。

所述流量控制装置均为EPC电子流量控制系统。

所述第一和第二检测器均为氢火焰离子化检测器。

所述第一色谱柱内具有高分子聚合物，第二色谱柱内包括有担体5A分子筛，第三色谱柱为不锈钢惰性管。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪由于检测过程中通过多次对样气中的氧气进行分离，从而使最终进入检测器中的氧气被完全分离，因此能够减少所述样气中的氧气对于检测器的伤害，从而提高所述检测器的使用寿命；

2、由于本实用新型所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪是通过单独的支路并且是用专用的、能够防止碳五以上组分被色谱柱中玻璃微球柱保留的色谱柱对总烃进行检测，从而提高本实用新型所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪的检测结果的准确性和可靠性；

3、本实用新型所述的非甲烷总烃和苯系物在线检测的检测方法能够一次性检测出样气中的甲烷和总烃，从而得出所述样气中非甲烷的含量，并且检测步骤简单方便、结果准确可靠。

附图说明

图1为本实用新型非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪的进样状态下的结构示意图

图2为本实用新型非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪的检测状态下的结构示意图

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型主要提供一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，在图1中示出了在检测之前的进样状态下的结构示意图，当进样达到一定的流量，将通过对两个十通阀和一个六通阀的切换，进入图2中示出的检测状态。具体说明如下。

所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪包括第一十通阀V1、六通阀 V2、第二十通阀V3、进样系统20，第一检测器26，第二检测器59，零死体积三通25，五个载气系统和其分别对应的五个色谱柱，分别为第一载气系统、第二载气系统、第三载气系统、第四载气系统和第五载气系统；第一色谱柱、第二色谱柱、第三色谱柱、第四色谱柱和第五色谱柱。

如图1所示，在本实用新型的色谱仪的进样状态下，打开进样系统20的阀门，则样品依次根据图中箭头所示方向进入其流路：通过第一十通阀V1的第九口9进入色谱仪，进入第八口8，进入第一口1，进入第十口10并流出第一十通阀V1；进入六通阀V2的第十五口15，进入第十四口14，进入第十一口 11，进入第十六口16并流出六通阀V2；进入第二十通阀V3的第四十八口48，进入第四十七口47，进入第四十口40，进入第四十九口49并流出第二十通阀 V3。同时，样品在第一十通阀V1的第八口8进入第一口1的气路中，设置第一定量环19，样品在六通阀V2的第十四口14进入第十一口11的气路中，设置第二定量环32，样品在第二十通阀的第四十七口47进入第四十口40的气路中，设置第三定量环56。三个定量环能够精确保证样品分别进入第一十通阀V1，六通阀V2和第二十通阀V3的量。

在进样系统20进行上述样品取样的同时，载气系统也将载气输入本实用新型的色谱仪中，载气流路如箭头方向所示：第一载气装置31通过第一十通阀V1的第七口7进入色谱仪，进入第六口6，输入进第一色谱柱23，进入第二口2，进入第三口3并排出色谱仪；第二载气装置35通过第一十通阀V1的第四口4进入色谱仪，进入第五口5，输入进第二色谱柱24，进入零死体积三通25，最终进入第一检测器26；第三载气装置38通过六通阀V2的第十二口 12进入色谱仪，进入第十三口13，输入进第三色谱柱22，进入零死体积三通 25，最终进入第一检测器26；第四载气装置52通过第二十通阀V3的第四十六口46进入色谱仪，进入第四十五口45，输入进第四色谱柱58，进入第四十一口41，进入第四十二口42并排出色谱仪；第五载气装置55通过第二十通阀 V3的第四十三口43进入色谱仪，进入第四十四口44，输入进第五色谱柱57，最终进入第二检测器59。同时，在上述的五个载气系统的载气气源分别按照其各自气路进入色谱仪之前，分别连接了第一除烃净化装置17，第二除烃净化装置34，第三除烃净化装置37，第四除烃净化装置51和第五除烃净化装置54，除烃净化装置将载气气源本体内微量的烃类气体脱除，从而避免气源本底烃类降低检测器的灵敏度。除了除烃净化装置，载气系统还分别提供了第一流量控制装置18，第二流量控制装置33，第三流量控制装置36，第四流量控制装置 50和第五流量控制装置53，这些流量控制装置是是EPC电子流量控制系统，从而对流量进行监控，能够进一步确保非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪在工作过程中的稳定性和一致性。

第一检测器26和第二检测器59均为氢火焰离子化检测器，以第一检测器 26为例，其连接了两路气源系统，第一路为空气气源系统，第二路为氢气气源系统，空气气源装置29和氢气气源装置30分别将空气和氢气通入第一检测器 26，为了保证检测结果的精确性，两路气源也分别连接了空气除烃净化装置28 和氢气除烃净化装置27。第二检测器59亦可设置空气气源系统和氢气气源系统，图1与图2并未示出。从而，本实用新型的该氢火焰离子化检测器对进样系统20中的样品的甲烷和总烃进行检测时，不会受到点火进气中烃类气体的影响，因此能够进一步确保本实用新型的色谱仪的检测结果的准确性和可靠性。

在第一色谱柱23内具有高分子聚合物，第二色谱柱24内包括有担体5A 分子筛，第三色谱柱为不锈钢惰性管。第一色谱柱23用于分离样品中的空气、甲烷和两个碳以上的组分，第二色谱柱24用于分离样品中的空气和甲烷，第三色谱柱22能够完全分离样品中的总烃成分而不会导致样品中五个碳以上的成分被第三色谱柱22中的玻璃微球柱保留。因此，经过第三色谱柱22分离的样品中的总烃含量不会受到影响，从而确保最终检测结果的精确性。

如图1所示，在取样状态下，进样系统20中的样品如前述连接关系进入第一十通阀V1，六通阀V2和第二十通阀V3，当样品进入第一十通阀V1和六通阀V2并且通过第一定量环19和第二定量环32，清洗干净后，将本实用新型的色谱仪切换至如图2所示。

如图2所示，在检测状态下，所述第一载气装置31中的载气依次进过第一除烃净化装置17和第一流量控制装置18，然后通过第一十通阀V1的第七口 7进入色谱仪，再进入第八口8连接第一定量环19，再通过第一十通阀V1中的第一口1进入，与接下来的原取样状态下的载气相遇，并携带着样品继续进入第二口2，进入第一色谱柱23，进入第六口6，进入第五口5，进入第二色谱柱24，进入零死体积三通25，最终进入第一检测器26进行检测。其中第一色谱柱23对样品中的空气、甲烷和两个碳以上的组分进行分离，第二色谱柱 24对样品中的空气和甲烷进行分离，最终第一检测器26对样品中的甲烷含量进行检测。

同样地，第二载气装置35中的载气依次经过第二除烃净化装置34和第二流量控制装置33，再通过第一十通阀的第四口4进入第一十通阀V1，然后通过第三口3排出。第二载气装置35中的载气在流通过程中利用第一十通阀V1 的第三口3作为放空口，使其进行反吹，反吹功能对样品中的空气和甲烷进行分离，仅使甲烷进入第一检测器26。

第三载气装置38中的载气依次经过第三除烃净化装置37和第三流量控制装置36，再通过六通阀V2的第十二口12进入六通阀V2，携带着样品进入第十一口11，连接第二定量环32，进入第十四口14，进入第十三口13，连接第三色谱柱22，最后通过零死体积三通25连接至第一检测器26，进行检测总烃含量。

最后，根据第一检测器26测出的样品中的总烃的含量和甲烷含量算出样品中的非甲烷总烃的含量。同理，第四载气装置52中的载气依次经过第四除烃净化装置51和第四流量控制装置50，在通过第二十通阀V3的第四十六口 46进入色谱仪，进入第四十七口47，连接第三定量环56，进入第四十口40，携带着样品进入第四十一口41，连接第四色谱柱58，进入第四十五口45，进入第四十四口44，连接第五色谱柱57，最终进入第二检测器59，分析出苯，甲苯，乙苯，对二甲苯，间二甲苯，异丙苯，邻二甲苯，苯乙烯的含量。第五载气系统同样提供了如第二载气系统的反吹功能。

需要强调的是，在本实用新型的上述实施例中，零死体积三通25为零死体积1/16三通。本领域技术人员可以根据实际情况或具体需求确定零死体积三通25的具体类型以和第一色谱柱23、第二色谱柱24和第三色谱柱22中的成分，只要与本实用新型采用了相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，均属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，包括第一十通阀，六通阀和第二十通阀，进样系统，第一检测器，第二检测器，零死体积三通，第一载气系统，第二载气系统，第三载气系统，第四载气系统，第五载气系统，第一色谱柱，第二色谱柱，第三色谱柱，第四色谱柱和第五色谱柱，其特征在于所述进样系统依次进入第一十通阀，六通阀和第二十通阀，并通过第二十通阀流出所述色谱仪，所述第一载气系统通过第一十通阀连接第一色谱柱，并通过第一十通阀流出所述色谱仪，所述第二载气系统通过第一十通阀连接第二色谱柱，再连接所述零死体积三通最终连接所述第一检测器，所述第三载气系统通过六通阀连接第三色谱柱，再连接所述零死体积三通最终连接所述第一检测器，所述第四载气系统通过第二十通阀连接第四色谱柱，并通过第二十通阀流出所述色谱仪，所述第五载气系统通过第二十通阀连接第五色谱柱最终连接所述第二检测器。

2.如权利要求1所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，其特征在于所述第一检测器连接两路气源系统，第一路为空气气源系统，第二路为氢气气源系统。

3.如权利要求1所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，其特征在于所述进样系统在进入所述第一十通阀时连接第一定量环，在进入所述六通阀时连接第二定量环，在进入所述第二十通阀时连接第三定量环。

4.如权利要求1所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，其特征在于所述第一载气系统包括第一载气装置、第一除烃净化装置、第一流量控制装置；第二载气系统包括第二载气装置、第二除烃净化装置、第二流量控制装置；第三载气系统包括第三载气装置、第三除烃净化装置、第三流量控制装置；第四载气系统包括第四载气装置、第四除烃净化装置、第四流量控制装置；第五载气系统包括第五载气装置、第五除烃净化装置、第五流量控制装置。

5.如权利要求4所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，其特征在于所述流量控制装置均为EPC电子流量控制系统。

6.如权利要求1或2所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，其特征在于所述第一和第二检测器均为氢火焰离子化检测器。

7.如权利要求1所述的非甲烷总烃和苯系物在线监测色谱仪，其特征在于所述第一色谱柱内具有高分子聚合物，第二色谱柱内包括有担体5A分子筛，第三色谱柱为不锈钢惰性管。