CN216646361U - 一种环境空气nmhc在线检测流程架构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环境空气在线检测技术领域，涉及一种环境空气NMHC在线检测流程架构，包括检测器、色谱柱、富集模块、定量环、电磁阀，多通阀以及与之相连的气体传输管路，所述多通阀、检测器通过管路连接，定量环、电磁阀、富集模块设置于多通阀与检测器相连接的管路上；所述电磁阀为耐高温两位三通阀，电磁阀进口端与定量环连接，电磁阀公共端与多通阀连接，电磁阀上端连接吹扫气；所述富集模块内置半导体制冷组件、加热组件和吸附管；所述多通阀为十四通阀，通过多通阀的切换形成取样流程架构及分析流程架构。有效的解决了现有技术中环境空气痕量非甲烷总烃（NMHC）无法直接采用检测器检测的问题，可以实现环境空气NMHC在线连续检测，操作简便，易维护。

Description

一种环境空气NMHC在线检测流程架构

技术领域

本实用新型涉及环境空气在线检测流程架构领域，更具体而言，尤其涉及一种环境空气NMHC在线检测流程架构。

背景技术

环境空气挥发性有机物作为污染物会引起各种健康或环境问题，环境空气的质量已经成为人们高度关注的实际性问题。时刻了解到空气环境的状况建立实时的空气环境监测系统具有十分重要的意义，NMHC作为一类可以直接反映挥发性有机物含量的物质，环境空气NMHC的在线监测就变得尤为重要，环境空气在线检测系统流程架构作为在线监测仪表的重要组成部分，其重要性也就不言而喻。但目前环境监测系统还不健全，在线检测流程千变万化，这些都需要进一步完善。

目前NMHC的监测方法很多，大多数使用的非甲烷总烃在线监测仪器均采用GC-FID方法，HJ1013-2018标准对于固定污染源NMHC检测规定使用差减法进行检测，既通过总烃和甲烷分别检测，二者的差值即为NMHC。然而环境空气NMHC来源广泛，成分复杂，多为ppb级，FID检测器检测精度无法达到需求，因此直接采用差减法对于环境空气中NMHC的检测其准确度存在疑问。因此如何高效检测环境空气的NMHC成为在线监测领域的难点。

预浓缩技术在低浓度样品的分析中很早就已经发挥着重要重要，预浓缩一般借助低温和吸附材料实现对低浓度样品的富集，作为一种样品前处理技术富集浓缩可以用来解决环境空气NMHC监测问题。采用富集浓缩与GC-FID技术联用的方式来进行检测。

针对以上种种问题，本领域技术人员急需开发一种新的环境空气NMHC在线检测流程，来解决现有技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新的环境空气NMHC在线检测流程。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于它包括检测器、色谱柱、富集模块、定量环、电磁阀，多通阀以及与之相连的气体传输管路，所述多通阀、检测器通过管路连接，定量环、电磁阀、富集模块设置于多通阀与检测器相连接的管路上；所述电磁阀为耐高温两位三通阀，电磁阀进口端与定量环连接，电磁阀公共端与多通阀连接，电磁阀上端连接吹扫气；所述富集模块内置半导体制冷组件、加热组件和吸附管；所述多通阀为十四通阀，通过多通阀的切换形成取样流程架构及分析流程架构。

在一个优选或可选方案中，所述多通阀为十四通转子阀或十四通隔膜阀。

在一个优选或可选方案中，所述检测器为氢火焰离子化检测器。

在一个优选或可选方案中，所述检测器均连接两路气源系统，第一路为氢气气源系统，第二路为空气气源系统。

在一个优选或可选方案中，所述环境空气NMHC在线检测流程包括流量控制系统，流量控制系统优选采用EFC电子流量控制系统或EPC电子压力控制系统。

在一个优选或可选方案中，所述定量环的容积根据环境空气中甲烷在检测器上的响应值确定，优选定量环的容积为0.5 mL、1 mL或2mL，最优选1mL。

在一个优选或可选方案中，所述色谱柱为甲烷柱，优选甲烷柱为1/8in*1.0m的填充柱。

本实用新型在线检测流程架构中，所述半导体制冷组件用于吸附管在低温吸附阶段制造低温，加热组件用于吸附管内样气的高温脱附，吸附管用于样气中NMHC的吸附。

本实用新型的环境空气NMHC在线检测流程架构是这样来运作的：样气先经过定量环准确定量后再经电磁阀、多通阀到达富集模块进行低温吸附，吸附完成后吹扫气经过电磁阀、多通阀对富集模块进行低温吹扫，待吹扫完成后切换多通阀，载气将富集后NMHC带入检测器检测，同时另一路载气将定量环内样气吹入色谱柱分离甲烷进入检测器实现甲烷检测。

本发明提供了一种新的环境空气NMHC在线检测流程架构，解决了现有技术中超低温物理吸附，成本高，操作复杂的问题，利用半导体制冷搭配吸附剂方法可以实现样气高效率吸附，快速解析。

本发明有益的结果是：本发明有效的解决了现有技术中环境空气痕量非甲烷总烃（NMHC）无法直接采用检测器检测的问题，本发明可以实现环境空气NMHC在线连续检测，操作简便，易维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中，一种新的环境空气NMHC在线检测流程取样状态架构示意图。

图2为本实用新型实施例中，一种新的环境空气NMHC在线检测流程分析状态架构示意图。

图3为实施例检测的环境空气样品谱图（NMHC峰、氧峰、甲烷峰）。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对于本发明进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实施例，本领域其他人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

一种环境空气NMHC在线检测流程架构（参考附图1和2），利用直测法对环境空气NMHC进行在线检测架构，主要包括检测器、色谱柱、富集模块、定量环、电磁阀，多通阀以及与之相连的气体传输的管路；多通阀、检测器通过管路连接，定量环、电磁阀、富集模块设置于多通阀与检测器相连接的管路上；电磁阀为耐高温两位三通阀，电磁阀进口端与定量环连接，电磁阀公共端与多通阀连接，电磁阀上端连接吹扫气；富集模块内置半导体制冷组件、加热组件和吸附管；多通阀为十四通阀，通过多通阀的切换形成取样流程架构及分析流程架构。

在本实施例中，多通阀为十四通转子阀，多通阀初始状态和负载状态两种状态。

在本实施例中，富集模块吸附管可以根据所检测的物质的不同来决定类型的选择。

在本实施例中，检测器为氢火焰离子化检测器；检测器均连接两路气源系统，第一路为氢气气源系统，第二路为空气气源系统。

在本实施例中，环境空气NMHC在线检测流程还包括流量控制系统，流量控制系统采用EFC电子流量控制系统或EPC电子压力控制系统。

在本实施例中，定量环的容积根据环境空气中甲烷在检测器上的响应值确定，实施例为1mL。

在本实施例中，色谱柱为甲烷柱，为1/8in*1.0m的填充柱。

实施例具体技术方案如下：样气依次经过多通阀、定量环、电磁阀、达到富集模块，在富集模块中完成对环境空气NMHC低温吸附过程，让吸附管在低温环境下经过一定时间吸附样气。待样气吸附完成后，辅助载气经过电磁阀、多通阀到达富集模块对富集模块进行低温吹扫，以除去水分及其它无机小分子。吹扫完成后，富集模块进入高温脱附模式，吸附管内吸附的环境空气NMHC气体全部脱附出来。此时，切换多通阀，载气3经过多通阀到达富集模块，将富集模块中脱附的样气携带进入检测器完成对NMHC精准的检测，与此同时载气1将定量环中样气携带进入甲烷柱进行样气分离，分离后的样气进入GC-FID检测器完成对甲烷的检测，待甲烷检测完成，切换多通阀载气1对甲烷柱进行反吹，节约分析时间。

在本实施例中，一种环境空气NMHC在线检测流程的取样状态架构如附图1所示，具体运行流程如下：环境空气NMHC在线检测流程的取样状态，多通阀处于初始状态，样气依次经过多通阀、定量环、电磁阀、达到富集模块，在富集模块中完成对环境空气NMHC低温吸附过程，吸附管在低温环境下经过一定时间吸附样气，吸附完成后通过吹扫气对富集模块进行低温吹扫。

在本实施例中，一种环境空气NMHC在线检测流程的分析状态架构如附图2所示，具体运行流程如下：环境空气NMHC在线检测流程的分析状态，待吹扫气完成吹扫后，吹扫完成后，富集模块进入高温脱附模式，将吸附的环境空气NMHC气体全部脱附出来；此时，切换多通阀，载气3经过多通阀到达富集模块，将富集模块中脱附的样气携带进入检测器完成对NMHC精准的检测，与此同时载气1将定量环中样气携带进入甲烷柱进行样气分离，分离后的样气进入GC-FID检测器完成对甲烷的检测（检测结果参考附图3），待甲烷检测完成，切换多通阀载气1对甲烷柱进行反吹，节约分析时间。

以上所述仅为本实用新型的较好实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所在的任何修改、等同替换和改进等等，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于它包括检测器、色谱柱、富集模块、定量环、电磁阀，多通阀以及与之相连的气体传输管路，所述多通阀、检测器通过管路连接，定量环、电磁阀、富集模块设置于多通阀与检测器相连接的管路上；所述电磁阀为耐高温两位三通阀，电磁阀进口端与定量环连接，电磁阀公共端与多通阀连接，电磁阀上端连接吹扫气；所述富集模块内置半导体制冷组件、加热组件和吸附管；所述多通阀为十四通阀，通过多通阀的切换形成取样流程架构及分析流程架构。

2.根据权利要求1所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述多通阀为十四通转子阀或十四通隔膜阀。

3.根据权利要求1所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述检测器为氢火焰离子化检测器。

4.根据权利要求1或3所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述检测器均连接两路气源系统，第一路为氢气气源系统，第二路为空气气源系统。

5.根据权利要求1所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述环境空气NMHC在线检测流程包括流量控制系统，流量控制系统采用EFC电子流量控制系统或EPC电子压力控制系统。

6.根据权利要求1所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述定量环的容积根据环境空气中甲烷在检测器上的响应值确定。

7.根据权利要求6所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述定量环的容积为0.5 mL、1 mL或2mL。

8.根据权利要求7所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述定量环的容积为1mL。

9.根据权利要求1所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述色谱柱为甲烷柱。

10.根据权利要求9所述的环境空气NMHC在线检测流程架构，其特征在于，所述甲烷柱为1/8in*1.0m的填充柱。

Images