CN212180697U - 混合气体的在线分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了混合气体的在线分析装置，包括检测器；第一多通阀具有多个端口；第二多通阀具有多个端口；第一定量单元和第二定量单元的两端分别连通所述第一多通阀的端口，第三定量单元的两端分别连通所述第二多通阀的端口；第一分离柱和第二分离柱的至少一端连通所述第一多通阀的端口，第三分离柱的至少一端连通所述第二多通阀的端口；当测量时，载气依次流过所述第一多通阀的第二端口、第一定量单元和第一分离柱后进入所述检测器，载气依次流过第一多通阀的第四端口、第二定量单元和第二分离柱后进入所述检测器，载气依次流过第二多通阀的第二端口、第三定量单元和第三分离柱后送入所述检测器。本实用新型具有结构简单、分析准确等优点。

Description

混合气体的在线分析装置

技术领域

本实用新型涉及气体分析，特别涉及混合气体的在线分析装置。

背景技术

苯系物和非甲烷总烃是环保监测的重要指标参数，同时测量这两个指标的需求较高。

为了满足检测需求，市场上出现了检测产品：使用双十通阀与单检测器配置的检测方案，但苯系物测量气路没有反吹，且其仅使用一个检测器，无法实现苯系物和非甲烷总烃总的分析周期小于2min。故而随着HJ 1013-2018的推出，该方案很快就被淘汰。

中国专利CN201721134939.2披露的技术方案中，使用两个十通阀、一个六通阀、五根色谱柱和两个检测器，实现了苯系物和非甲烷总烃的同时测量，但也带来了诸多问题，如：

需使用三个进样阀和两个检测器，气路结构复杂，耗气量较大，成本较高。

中国专利CN201720904335.5的技术方案中，使用两个十通阀、四根色谱柱和一个检测器，实现了苯系物和非甲烷总烃的同时测量，但也带来了诸多问题，如：

需配置一个两位三通电磁阀和一个两通电磁阀才能实现甲烷柱反吹，气路结构复杂，甲烷气路死体积较大，且甲烷气路在进样和反吹前后检测器信号基线的波动较大。

实用新型内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种结构简单、成本低、使用寿命长、分析周期短的混合气体的在线分析装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

混合气体的在线分析装置，所述混合气体的在线分析装置包括检测器；所述混合气体的在线分析装置进一步包括：

第一多通阀，所述第一多通阀具有多个端口，部分端口适于与载气和样气连通，部分端口与第二多通阀的端口连通；

第二多通阀，所述第二多通阀具有多个端口，部分端口适于与载气连通；

定量单元，第一定量单元和第二定量单元的两端分别连通所述第一多通阀的端口，第三定量单元的两端分别连通所述第二多通阀的端口；当进样和反吹时，样气适于依次流过第一多通阀的第一端口、第一定量单元、第二定量单元、第二多通阀的第一端口、第三流量单元和第二多通阀的第四端口，载气依次流过第一多通阀的第二端口和第一分离柱，载气依次流过第一多通阀的第三端口和第二分离柱，载气依次流过第二多通阀的第二端口和第三分离柱；

分离柱，第一分离柱和第二分离柱的至少一端连通所述第一多通阀的端口，第三分离柱的至少一端连通所述第二多通阀的端口；当测量时，载气依次流过所述第一多通阀的第二端口、第一定量单元和第一分离柱后进入所述检测器，载气依次流过第一多通阀的第四端口、第二定量单元和第二分离柱后进入所述检测器，载气依次流过第二多通阀的第二端口、第三定量单元和第三分离柱后送入所述检测器。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1．分析周期短；

利用第一多通阀（如十四通阀）和第二多通阀（如十通阀）的切换，一次进样即可同时测量混合气体如非甲烷总烃及苯系物的含量，操作简单便捷，效率高，单次分析周期小于2min；

2．结构简单；

仅采用第一多通阀（如十四通阀）和第二多通阀（如十通阀）实现了进样、反吹和测量，结构简单；

3．成本低；

仅采用一个检测器检测混合气体，如苯系物和非甲烷总烃，减少了氢气和空气的用量，降低了装置成本；

4．使用寿命长；

本方案采用双反吹的气路方案，快速排出第一分离柱内的非甲烷总烃组分和第三分离柱内高沸点组分，有效缩短了分析周期，延长了第一分离柱和第四分离柱的使用寿命；

5．分析准确；

采用极性石英毛细管柱作为苯系物预柱（第三分离柱）和苯系物分离柱（第四分离柱），保证了苯系物快速出峰的同时也保证了苯系物的分离度，进而提高分析准确度。

附图说明

参照附图，本实用新型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实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本实用新型实施例的混合气体的在线分析装置的结构简图；

图2是根据本实用新型实施例的混合气体的在线分析装置的结构简图。

具体实施方式

图1-2和以下说明描述了本实用新型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实用新型。为了教导本实用新型技术方案，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实用新型的范围内。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实用新型的多个变型。由此，本实用新型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：

图1-2示意性地给出了本实用新型实施例的混合气体的在线分析装置的结构简图，如图1-2所示，所述混合气体的在线分析装置包括：

检测器6，如FID检测器；

第一多通阀1，如十四通阀，所述第一多通阀1具有多个端口，部分端口适于与载气和样气连通，部分端口与第二多通阀9的端口连通；

第二多通阀9，如十通阀，所述第二多通阀9具有多个端口，部分端口适于与载气连通；

定量单元，第一定量单元3和第二定量单元5的两端分别直接地连通所述第一多通阀1的端口，第三定量单元8的两端分别直接地连通所述第二多通阀9的端口；当进样和反吹时，样气适于依次流过第一多通阀1的第一端口A10、第一定量单元3、第二定量单元5、第二多通阀9的第一端口B10、第三定量单元8和第二多通阀9的第四端口B9，载气依次流过第一多通阀1的第二端口A12和第一分离柱2，载气依次流过第一多通阀1的第三端口A4和第二分离柱4，载气依次流过第二多通阀9的第二端口B2和第三分离柱10，如图1所示；

分离柱，第一分离柱2和第二分离柱4的至少一端直接连通所述第一多通阀1的端口，第三分离柱10的至少一端直接连通所述第二多通阀9的端口；当测量时，载气依次流过所述第一多通阀1的第二端口A12、第一定量单元3和第一分离柱2后进入所述检测器6，载气依次流过第一多通阀1的第四端口A1、第二定量单元5和第二分离柱4后进入所述检测器，载气依次流过第二多通阀9的第二端口B2、第三定量单元8和第三分离柱10后送入所述检测器，如图2所示。

为了提高苯系物的分离度，进而提高分析准确度，进一步地，所述在线分析装置进一步包括：

第四分离柱7，所述第四分离柱7的一端直接地连通所述第二多通阀9的端口，另一端连接检测器；在反吹时，载气依次流过所述第二多通阀9的第三端口B5和第四分离柱7在测量时，载气依次流过所述第二多通阀9的第二端口B2、第三定量单元8、第三分离柱10和第四分离柱7后进入检测器。

为了降低第一多通阀和第二多通阀的复杂度，进一步地，在测量时，载气依次流过所述第一多通阀1的第三端口A4、第二多通阀的第一端口B10和第四端口B9。

为了降低第一多通阀和第二多通阀的复杂度，进一步地，在反吹时，载气依次流过第一多通阀1的第二端口A12、第一分离柱2和第一多通阀的第五端口A9，测量时，样品依次流过所述第一多通阀1的第一端口A10和第一多通阀的第五端口A9。

为了降低第一多通阀和第二多通阀的复杂度，进一步地，测量时，载气依次流过所述第一多通阀1的第三端口A4、第二多通阀9的第一端口B10和第二多通阀9的第四端口B9。

实施例2：

根据本实用新型实施例1的混合气体的在线分析装置在苯系物和非甲烷总烃分析中的应用例。

在该应用例中，如图1-2所示，第一色谱分离柱2对应甲烷的分离，两端直接地连通第一多通阀的端口；第二色谱分离柱4对应总烃的分离，一端直接连通第一多通阀的端口，另一端连接检测器；第三分离柱10对应苯系物的分离，所述第三分离柱（苯系物预柱）10和第四分离柱（苯系物分离柱）7采用极性石英毛细管色谱柱，第三分离柱10的两端直接地连通第二多通阀的端口，第四分离柱7的一端直接连通第二多通阀的端口，另一端连通检测器6；所有定量单元采用定量环；第一多通阀1采用十四通阀，第二多通阀9采用十通阀；仅有的一个检测器6采用FID检测器。

通过第一多通阀和第二多通阀的切换，使得：

在进样和反吹时，如图1所示，样气适于依次流过第一多通阀1的第一端口A10、第一定量单元3、第二定量单元5、第二多通阀9的第一端口B10、第三流量单元8和第二多通阀9的第四端口B9；载气依次流过第一多通阀1的第二端口A12、第一分离柱2和第一多通阀1的第五端口A9；载气依次流过第一多通阀1的第三端口A4和第二分离柱4；载气依次流过第一多通阀1的第四端口A1、检测器6；载气依次流过第二多通阀9的第二端口B2和第三分离柱10；载气依次流过所述第二多通阀9的第三端口B5和第四分离柱7；

在测量时，如图2所示，载气依次流过所述第一多通阀1的第二端口A12、第一定量单元3和第一分离柱4后进入所述检测器6，获得混合气体中甲烷含量；载气依次流过第一多通阀1的第四端口A1、第二定量单元5和第二分离柱4后进入所述检测器6，获得混合气体中总烃的含量，扣除甲烷含量即可获得非甲烷总烃含量；样品依次流过所述第一多通阀的第一端口A10和第一多通阀的第五端口A9；载气依次流过所述第一多通阀的第三端口A4、第二多通阀的第一端口B10和第二多通阀的第四端口B9；载气依次流过第二多通阀9的第二端口B2、第三定量单元8、第三分离柱10和第四分离柱7后送入所述检测器，获得混合气体中苯系物含量。

Claims (10)

1.混合气体的在线分析装置，所述混合气体的在线分析装置包括检测器；其特征在于：所述混合气体的在线分析装置进一步包括：

第一多通阀，所述第一多通阀具有多个端口，部分端口适于与载气和样气连通，部分端口与第二多通阀的端口连通；

第二多通阀，所述第二多通阀具有多个端口，部分端口适于与载气连通；

定量单元，第一定量单元和第二定量单元的两端分别连通所述第一多通阀的端口，第三定量单元的两端分别连通所述第二多通阀的端口；当进样和反吹时，样气适于依次流过第一多通阀的第一端口、第一定量单元、第二定量单元、第二多通阀的第一端口、第三流量单元和第二多通阀的第四端口，载气依次流过第一多通阀的第二端口和第一分离柱，载气依次流过第一多通阀的第三端口和第二分离柱，载气依次流过第二多通阀的第二端口和第三分离柱；

分离柱，第一分离柱和第二分离柱的至少一端连通所述第一多通阀的端口，第三分离柱的至少一端连通所述第二多通阀的端口；当测量时，载气依次流过所述第一多通阀的第二端口、第一定量单元和第一分离柱后进入所述检测器，载气依次流过第一多通阀的第四端口、第二定量单元和第二分离柱后进入所述检测器，载气依次流过第二多通阀的第二端口、第三定量单元和第三分离柱后送入所述检测器。

2.根据权利要求1所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：所述在线分析装置进一步包括：

第四分离柱，所述第四分离柱的至少一端连通所述第二多通阀的端口；在反吹时，载气依次流过所述第二多通阀的第三端口和第四分离柱，在测量时，载气依次流过所述第二多通阀的第二端口、第三定量单元、第三分离柱和第四分离柱后进入检测器。

3.根据权利要求2所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：所述第一分离柱的两端分别连通第一多通阀的端口，所述第二分离柱的两端分别连通第一多通阀的端口和检测器，所述第三分离柱的两端连通第二多通阀的端口，所述第四分离柱的两端分别连通第二多通阀的端口和检测器。

4.根据权利要求1所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：定量单元和分离柱分别直接地与多通阀的端口连通。

5.根据权利要求1所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：所述第一多通阀是十四通阀，所述第二多通阀是十通阀。

6.根据权利要求1所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：在反吹时，载气依次流过第一多通阀的第二端口、第一分离柱和第一多通阀的第五端口，测量时，样品依次流过所述第一多通阀的第一端口和第一多通阀的第五端口。

7.根据权利要求1所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：测量时，载气依次流过所述第一多通阀的第三端口、第二多通阀的第一端口和第二多通阀的第四端口。

8.根据权利要求1所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：所述第一分离柱对应甲烷的分离，所述第二分离柱对应总烃的分离，所述第三分离柱对应苯系物的分离。

9.根据权利要求2所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：所述第三分离柱和第四分离柱采用极性石英毛细管色谱柱。

10.根据权利要求1所述的混合气体的在线分析装置，其特征在于：所述定量单元为定量环。

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