CN216208854U - 一种非甲烷总烃在线检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非甲烷总烃在线检测装置及其使用方法,涉及气体检测技术领域,其技术方案要点包括膜阀、电子流量控制装置、加热区单元、检测单元及净化单元;所述膜阀,用于整个装置中的总控启闭,所述膜阀上设置有第一孔位、第二孔位、第三孔位、第四孔位、第五孔位、第六孔位、第七孔位、第八孔位、第九孔位及第十孔位共计十个单位,根据效果选择不同的启闭效果。该发明通过利用膜阀配合多个结构实现了对于总烃及甲烷的分析时间缩短,并且在阀关闭状态下样品吹扫管路、定量环收集样品操作下,不用反吹系统无残留,有效的提高了发明的使用前景,保证了该装置在对于分析总烃和甲烷的操作流程简单,设备元件安装简单便捷。

Description

一种非甲烷总烃在线检测装置
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域,更具体地涉及一种非甲烷总烃在线检测装置。
背景技术
气相色谱法是利用气体作流动相的色层分离分析方法。试样被载气(流动相)带入色谱柱中,柱中的固定相与试样中各组份分子作用力不同,各组份从色谱柱中流出时间不同,组份彼此分离。采用适当的鉴别和记录系统,制作标出各组份流出色谱柱的时间和信号的色谱图。根据图中表明的出峰时间和顺序,可对化合物进行定性分析;根据峰的高低和面积大小,可对化合物进行定量分析。
现有技术中非甲烷总烃基本都是通过总烃含量减去甲烷含量得到。其中甲烷的分离通常都是采用色谱柱进行分离的方法,由于分析样品中不只有甲烷这一种物质,还有C2及以上的一些物质,在分析的时候就要考虑这些物质在色谱柱中的残留问题,目前的解决方案有2种,一是等所有物质全部流出色谱柱,分析时间结束,二是当甲烷流出时采用反吹气将这些物质反吹出色谱柱。方案1分析周期长且会根据样品的不同时间不同,无法统一适用。方案2分析周期相对短但是需要寻找合适的切阀时间,两种方案色谱柱的使用寿命都会比较短,因此本发明提出一种非甲烷总烃在线检测装置解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题,本发明的目的在于提供一种非甲烷总烃在线检测装置及其检测方法,其优点在于对于样品气体、总烃及甲烷的分析时间缩短。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种非甲烷总烃在线检测装置,包括膜阀、电子流量控制装置、加热区单元、检测单元及净化单元;
所述膜阀,用于整个装置中的总控启闭,所述膜阀上设置有第一孔位、第二孔位、第三孔位、第四孔位、第五孔位、第六孔位、第七孔位、第八孔位、第九孔位及第十孔位共计十个单位,根据效果选择不同的启闭效果;
所述电子流量控制装置,用于对于控制氢气、空气和载气流量的控制;
所述加热区单元,用于对于整体装置分析时温度的控制,包括阀及气路加热区、催化管加热区及FID加热区,所述阀及气路加热区是阀至气路的加热区域,覆盖了包括第一孔位在内的多个结构,所述催化管加热区是气体催化的加热区域,且其内部设有催化管提供加热,所述FID加热区是FID的加热区域,其内部包括有氢火焰离子化检测器;
所述净化单元,用于气体进入设备前的处理与净化,包括空气净化装置、氢气净化装置与载气净化装置,分别对于三种不同的气体进行净化。
作为本发明再进一步的方案:所述膜阀的表面设置有膜阀驱动气接入口,所述膜阀驱动气接入口远离膜阀的一端连通有1联膜阀电磁阀,所述1联膜阀电磁阀的内部填充有驱动气。
作为本发明再进一步的方案:所述电子流量控制装置内部的载气EPC连通有载气接入气路,所述载气接入气路远离电子流量控制装置的一端与第七孔位相连通。
作为本发明再进一步的方案:所述装置的内部设置有三通连接头与四路转接头,所述三通连接头分别连通有空气接入气路、催化空气接入气路及3cm阻尼管三个通路,且空气接入气路远离三通连接头的一端与空气EPC相连通,所述3cm阻尼管远离三通连接头的一端与氢火焰离子化检测器相连通,所述四路转接头连通有氢气气路、5cm背压阻尼管,所述氢气气路远离四路转接头端与氢气EPC相连通,且催化管与氢火焰离子化检测器均与四路转接头连通,所述四路转接头共四个通路。
作为本发明再进一步的方案:所述第三孔位连通有样品出口管,所述第四孔位连通有样品进口管。
作为本发明再进一步的方案:所述第六孔位连通有钝化管,所述钝化管远离第六孔位的一端连通有总烃专用柱,所述总烃专用柱远离钝化管的一端与5cm背压阻尼管相邻侧相连通。
作为本发明再进一步的方案:所述第二孔位与第九孔位连通有定量环I,所述第五孔位与第八孔位连通有定量环II。
作为本发明再进一步的方案:所述空气净化装置与空气EPC相连通,所述氢气净化装置与氢气EPC相连通,所述载气净化装置与载气EPC相连通。
作为本发明再进一步的方案:所述空气接入气路、催化空气接入气路、载气接入气路、钝化管、氢气气路等多个连接气路均采用抗压钢丝胶管材料构建。
本发明的有益效果:通过利用膜阀配合多个结构实现了总烃及甲烷的分析时间缩短,并且在阀关闭状态下样品吹扫管路、定量环收集样品操作下,不用反吹系统无残留,有效的提高了发明的使用前景;
利用上述流程操作,保证了该装置在对于分析总烃和甲烷的操作流程简单,设备元件安装简单便捷。
附图说明
图1为本发明的工作原理示意图;
图2为本发明的阀膜中阀打开状态的工作原理示意图;
图3为本发明的阀膜中阀关闭状态的工作原理示意图。
图中:1、第一孔位;2、第二孔位;3、第三孔位;4、第四孔位;5、第五孔位;6、第六孔位;7、第七孔位;8、第八孔位;9、第九孔位;10、第十孔位;11、电子流量控制装置;12、空气EPC;13、氢气EPC;14、载气EPC;15、驱动气;16、I联膜阀电磁阀;17、膜阀驱动气接入口;18、载气接入气路;19、定量环I;20、定量环II;21、空气接入气路;22、催化空气接入气路;23、三通连接头;24、催化管;25、样品出口管;26、样品进口管;27、钝化管;28、总烃专用柱;29、氢气气路;30、四路转接头;31、5cm背压阻尼管;32、3cm阻尼管;33、氢火焰离子化检测器;34、阀及气路加热区;35、催化管加热区;36、 FID加热区;37、空气净化装置;38、氢气净化装置;39、载气净化装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明
请参阅图1~3,一种非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,包括膜阀、电子流量控制装置11、加热区单元及净化单元;
膜阀,用于整个装置中的总控启闭,膜阀上设置有第一孔位1、第二孔位2、第三孔位3、第四孔位4、第五孔位5、第六孔位6、第七孔位7、第八孔位8、第九孔位9及第十孔位10共计十个单位,根据效果选择不同的启闭效果;
电子流量控制装置11,用于对于控制氢气、空气和载气流量的控制;
加热区单元,用于对于整体装置分析时温度的控制,包括阀及气路加热区34、催化管加热区35及FID加热区36,阀及气路加热区34是阀至气路的加热区域,覆盖了包括第一孔位1在内的多个结构,催化管加热区35是气体催化的加热区域,且其内部设有催化管24提供加热,FID加热区36是FID的加热区域,其内部包括有氢火焰离子化检测器33;
净化单元,用于气体进入设备前的处理与净化,包括空气净化装置37、氢气净化装置38与载气净化装置39,分别对于三种不同的气体进行净化。
在图1中,膜阀的表面设置有膜阀驱动气接入口17,膜阀驱动气接入口17远离膜阀的一端连通有1联膜阀电磁阀16,1联膜阀电磁阀16的内部填充有驱动气15,通过设置有1联膜阀电磁阀16能够控制驱动气15的进入。
在图1中,电子流量控制装置11内部的载气EPC14连通有载气接入气路18,载气接入气路18远离电子流量控制装置11的一端与第七孔位7相连通,载气接入气路18的设置建立起载气EPC14与第七孔位7之间的连通,让载气EPC14内部传导的气体进入膜阀内。
在图3中,装置的内部设置有三通连接头23与四路转接头30,三通连接头23分别连通有空气接入气路21、催化空气接入气路22及3cm阻尼管32三个通路,且空气接入气路21远离三通连接头23的一端与空气EPC12相连通,3cm阻尼管32远离三通连接头23的一端与氢火焰离子化检测器33相连通,四路转接头30连通有氢气气路29、5cm背压阻尼管31,氢气气路29远离四路转接头30端与氢气EPC13相连通,且催化管24与氢火焰离子化检测器33均与四路转接头30连通,四路转接头30共四个通路。
在图1中,第三孔位3连通有样品出口管25,第四孔位4连通有样品进口管26,设置有样品出口管25与样品进口管26建立样品与膜阀之间的连接关系。
在图1中,第六孔位6连通有钝化管27,钝化管27远离第六孔位6的一端连通有总烃专用柱28,总烃专用柱28远离钝化管27的一端与5cm背压阻尼管31相邻侧相连通,设置有总烃专用柱28与钝化管27能够配合氢火焰离子化检测器33在分析烃类气体之前先对其进行加工,提高检测的效率与准确性。
在图1中,第二孔位2和第九孔位9连通有定量环I19,第五孔位5和第八孔位8连通有定量环II20,定量环I19与定量环II20配合将进入的样品进行定量。
在图1中,空气净化装置37与空气EPC12相连通,氢气净化装置38与氢气EPC13相连通,载气净化装置39与载气EPC14相连通,设置连通关系,使三通连接头23与四路转接头30这两个节点可以拥有多种进入方式。
在图1中,空气接入气路21、催化空气接入气路22、载气接入气路18、钝化管27、氢气气路29等多个连接气路均采用抗压钢丝胶管材料构建,这样的材料可以让该装置整体不易因收到外接的损坏而泄漏,同时增加了设备对于压力气体的抗压能力,减少气体泄漏的发生。
本发明的有益效果:通过利用膜阀配合多个结构实现了总烃及甲烷的分析时间缩短,并且在阀关闭状态下样品吹扫管路、定量环收集样品操作下,不用反吹系统无残留,有效的提高了发明的使用前景。
非甲烷总烃在线检测装置的检测方法,其特征在于,该使用方法包括以下步骤:
步骤A是阀关闭状态下样品吹扫管路、定量环收集样品的操作,其步骤包括:
Aa、样品首先通过样品进口管26,通过第四孔位4、第五孔位5后,再经过定量环II20分配定量处理;
Ab、通过第八孔位8、第九孔位9,样品回到膜阀上的第八孔位8后进入第九孔位9内,在从第九孔位9输送给定量环I19进行二次定量操作;
Ac、通过第二孔位2与第三孔位3,随后将气体送出样品出口管25即可。
步骤B是阀打开时,总烃分析流路的操作,其步骤包括:
Ba、总烃载气首先通过载气净化装置39进入后进行气体净化,随后通过载气EPC14以后直接进入载气接入气路18,通过第七孔位7、第八孔位8以后进入定量环II20载气携带定量环里的样品去分析;
Bb、总烃载气通过定量环II20进入第五孔位5,经过第五孔位5、第六孔位6以后,通过钝化管27进入总烃专用柱28分析工作;
Bc、总烃气体随后通过5cm背压阻尼管31与四路转接头30进入氢火焰离子化检测器33进行分析检测。
步骤C是对于甲烷分析的操作,其步骤包括:
Ca、甲烷载气通过空气净化装置37进入后进行气体净化,随后通过空气EPC12及空气接入气路21、三通连接头23进入第一孔位1;
Cb、甲烷载气通过第一孔位1、第二孔位2以后进入定量环I19载气携带定量环里的样品去分析;
Cc、甲烷载气经过第九孔位9、第十孔位10后流入催化管24进行非甲烷总烃的催化氧化反应;
Cd、操作完成以后,通过四路转接头30节点进入氢火焰离子化检测器33进行检测。
进一步的,当阀门处于关闭状态时,所有阀门会按照图1中的连接关系形成气流通路,当阀门处于打开状态时,所有阀门会按照图2中的连通关系形成气流通路,并且当阀门从打开到关闭状态的相互转换时,所有的阀门会同时打开而非依次打开;
进一步的,驱动气15为除烃空气或高纯氮气(纯度99.999%),压力0.4~0.45Mpa;空气EPC12中接入的空气为除烃空气,压力0.4~0.45Mpa;氢气EPC13中接入的氢气高纯氢气(纯度99.999%),压力0.3~0.4Mpa;EPC载气中接入的载气为除烃空气或高纯氮气(纯度99.999%),压力0.4~0.45Mpa。
与现有技术相比,本发明的使用方法的有益效果是:利用上述流程操作,保证了该装置在对于分析总烃和甲烷的操作流程简单,设备元件安装简单便捷。
以上的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,包括膜阀、电子流量控制装置(11)、加热区单元、检测单元及净化单元;
所述膜阀,用于整个装置中的总控启闭,所述膜阀上设置有第一孔位(1)、第二孔位(2)、第三孔位(3)、第四孔位(4)、第五孔位(5)、第六孔位(6)、第七孔位(7)、第八孔位(8)、第九孔位(9)及第十孔位(10)共计十个单位,根据效果选择不同的启闭效果;
所述电子流量控制装置(11),用于对于控制氢气、空气和载气流量的控制;
所述加热区单元,用于对于整体装置分析时温度的控制,包括阀及气路加热区(34)、催化管加热区(35)及FID加热区(36),所述阀及气路加热区(34)是阀至气路的加热区域,覆盖了包括第一孔位(1)在内的多个结构,所述催化管加热区(35)是气体催化的加热区域,且其内部设有催化管(24)提供加热,所述FID加热区(36)是FID的加热区域,其内部包括有氢火焰离子化检测器(33);
所述净化单元,用于气体进入设备前的处理与净化,包括空气净化装置(37)、氢气净化装置(38)与载气净化装置(39),分别对于三种不同的气体进行净化。
2.根据权利要求1所述的非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,所述膜阀的表面设置有膜阀驱动气接入口(17),所述膜阀驱动气接入口(17)远离膜阀的一端连通有1联膜阀电磁阀(16),所述1联膜阀电磁阀(16)的内部填充有驱动气(15)。
3.根据权利要求1所述的非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,所述电子流量控制装置(11)内部的载气EPC(14)连通有载气接入气路(18),所述载气接入气路(18)远离电子流量控制装置(11)的一端与第七孔位(7)相连通。
4.根据权利要求3所述的非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,所述装置的内部设置有三通连接头(23)与四路转接头(30),所述三通连接头(23)分别连通有空气接入气路(21)、催化空气接入气路(22)及3cm阻尼管(32)三个通路,且空气接入气路(21)远离三通连接头(23)的一端与空气EPC(12)相连通,所述3cm阻尼管(32)远离三通连接头(23)的一端与氢火焰离子化检测器(33)相连通,所述四路转接头(30)连通有氢气气路(29)、5cm背压阻尼管(31),所述氢气气路(29)远离四路转接头(30)端与氢气EPC(13)相连通,且催化管(24)与氢火焰离子化检测器(33)均与四路转接头(30)连通,所述四路转接头(30)共四个通路。
5.根据权利要求1所述的非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,所述第三孔位(3)连通有样品出口管(25),所述第四孔位(4)连通有样品进口管(26)。
6.根据权利要求4所述的非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,所述第六孔位(6)连通有钝化管(27),所述钝化管(27)远离第六孔位(6)的一端连通有总烃专用柱(28),所述总烃专用柱(28)远离钝化管(27)的一端与5cm背压阻尼管(31)相邻侧相连通。
7.根据权利要求1所述的非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,所述第二孔位(2)连通有定量环I(19),所述第五孔位(5)连通有定量环II(20)。
8.根据权利要求4所述的非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,所述空气净化装置(37)与空气EPC(12)相连通,所述氢气净化装置(38)与氢气EPC(13)相连通,所述载气净化装置(39)与载气EPC(14)相连通。
9.根据权利要求6所述的非甲烷总烃在线检测装置,其特征在于,所述空气接入气路(21)、催化空气接入气路(22)、载气接入气路(18)、钝化管(27)、氢气气路(29)等多个连接气路均采用抗压钢丝胶管材料构建。
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