非甲烷总烃分析设备的制造方法

文档序号:9078921阅读:650来源:国知局
非甲烷总烃分析设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种气体的检测设备,特别是涉及一种非甲烷总烃分析设备。
【背景技术】
[0002] 甲烧(CH4)和非甲烧碳氢化合物(Non-methanehydrocarbons,NMHC)是自然界与 人类活动的重要产生物,普遍存在于大气中,两者在大气中的本底浓度分别在1. 8ppmv和 30ppbv左右(R.R.Arnts.Biogenichydrocarboncontributiontotheambientairof selectedareas[J] ?Atmos.Enciron.,1981,15:1643-1651)。非甲烧碳氛化合物也称非甲 烷总烃(NMHC),是指除甲烷以外的碳氢化合物,其组分十分复杂,它主要来源于汽油燃烧、 垃圾焚烧、溶剂蒸发和废物提炼等。当大气中NMHC超过一定的浓度时,除直接对人体健康 有害外,在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾,对环境和人类造成危害。
[0003] 鉴于大气中非甲烷总烃类的有机物的种种危害,对污染源、交通要道、工业园以及 厂界等敏感区域进行非甲烷总烃的实时监控和管制非常有必要。国外从上世纪就开始监测 空气中的非甲烷总烃的含量,先后发展了冷凝-重量法、燃烧法、红外分光法等,但这些技 术均有其使用限制,操作复杂等缺点,最终未获得广泛应用。
[0004] 目前,NMHC的测定采用多种不同的检测方法,有经过氧化、还原成CH4再检测的方 法,氧化转化去除非甲烷总烃的方法,也有利用气相色谱进行测定的方法。
[0005] 其中,将NMHC转化为CH4再检测的方法是一种半连续自动非甲烷有机物的分析方 法,主要分析原理如下:以色谱分离柱使0)、0) 2和014从非甲烷有机物中分开,将分离出的 非甲烷总烃氧化成C02,并还原CH4,再按014用FID检测器进行测量,随后计算出其中非甲 烷总烃的含量。但此方法中,会受到一定的C02,水份的干扰。并且,该方法中使用到催化氧 化剂以及还原剂,在整个在线监测过程中,需保证非甲烷总烃转化成C02的氧化率以及C0 2 还原成〇14的还原率,需进行较复杂的系统控制,分析过程受影响较大。
[0006] 氧化转化去除非甲烷总烃的方法的主要过程为:样气经进气管路进入分析仪、一 路经过高温转化炉,高温转化炉内装有转化剂,在150-250 °C的条件下将气体中非甲烷总烃 全部破坏掉,只检测剩余的甲烷;另一路不经过高温转化炉,含有监测气体中所有的物质即 总碳氢化合物,通过电磁阀的定时切换,两路最终分别进入进行氢火焰离子化检测器检测, 分别得到甲烷及总碳氢化合物的浓度,两路所得数值相减得到非甲烷总烃。此过程中也用 至IJ一个高温转化炉,可以把非甲烷总烃全部破坏,但是,此过程中对非甲烷总烃的转化破坏 的完成程度会极大的影响后续检测数据的结果。
[0007] 气相色谱法技术灵活较大,一般分为采用总烃_甲烷间接测定方法,以及甲 烷-非甲烷总烃直接测定法。
[0008] 其中,总烃_甲烷间接测定方法使用广泛,该方法总体过程大致为样品气体分为 两路,一路直接通过FID检测器测定总烃含量,另一路经过甲烷分子筛,去除高碳烃后,经 过FID检测器测定甲烷的含量,将总烃含量减去甲烷的含量,即是非甲烷总烃的含量。此方 法也是我国环境保护总局关于非甲烷总烃的测定的推荐方法,并在1998年也公布了此方 法为污染源非甲烷总烃监测的标准方法。
[0009] 但是此方法进行非甲烷总烃的检测时是通过差减法,以总烃的含量减去甲烷的含 量,从而得到非甲烷总烃的含量。而空气样品中的本底甲烷浓度一般为1. 8ppmv左右,当空 气样品中本底非甲烷烃类浓度远远小于甲烷浓度时,也就是当甲烷浓度接近总碳氢化合物 浓度(THC)时,直接的差减法就会造成检测值误差叠加,在非常低浓度状态下,非甲烷总烃 的数据误差相应的变大。
[0010] 另一种甲烷-非甲烷直接测定法的过程一般是,样气先经过吸附管进行吸附,甲 烷通过后,再对吸附管进行逆吹脱附,分析脱附后的有机物,即使非甲烷总烃的含量。样品 经定量管定量一次进样即可完成甲烷和非甲烷总烃的测定,本方法的操作过程较为简单。 但是,在连续不断监测下,等温状态下,脱附反吹的效果是否彻底,特别是一些较重的非甲 烷有机物的脱附反吹效果如何,将直接影响到非甲烷总烃的监测结果,使非甲烷总碳氢化 合物的测值偏低。并且,在此热解析过程中,同时对热解析管要求也高,容易造成交叉污 染。
[0011] 鉴于以上因素,需要一种灵敏度高、稳定性好、监测结果准确、操作简单的在线分 析方法及检测仪,能够针对污染源、工业园、厂界以及交通要道等环境对空气非甲烷总烃进 行实时在线监测。

【发明内容】

[0012] 基于此,有必要针对上述问题,提供一种非甲烷总烃分析设备。采用该设备,能够 准确而稳定的将非甲烷总烃检测出,且检出限可达到0.lmg/m3以下。
[0013] -种非甲烷总烃分析设备,包括:六通阀、定量环、第一储气管、第二储气管、多通 阀、分子筛填充管、第一空气源和检测器;
[0014] 所述六通阀具有进样口、多通阀连接口、定量环第一连接口、第一储气管出口、第 二储气管连接口和定量环第二连接口,所述多通阀至少具有第一空气进口、第一排放口、六 通阀连接口、分子筛第一连接口、分子筛第二连接口、第一储气管入口;
[0015] 所述定量环第二连接口、定量环、定量环第一连接口依次连通,所述多通阀连接口 通过管路连通六通阀连接口,所述分子筛第一连接口、分子筛填充管、分子筛第二连接口通 过管路依次连通,所述第一储气管入口、第一储气管、第一储气管出口、第二储气管连接口、 第二储气管、检测器通过管路依次连通,所述第一空气源连通第一空气进口;
[0016] 所述六通阀具有负载状态位和进样状态位,当六通阀位于负载状态位时,所述进 样口连通定量环第二连接口,所述多通阀连接口连通定量环第一连接口,所述第一储气管 出口连通第二储气管连接口;当六通阀位于进样状态位时,所述进样口连通多通阀连接口, 所述定量环第一连接口连通第一储气管出口,所述第二储气管连接口连通定量环第二连接 P;
[0017] 所述多通阀具有负载状态位和进样状态位,当多通阀位于负载状态位时,所述第 一空气进口连通第一排放口,所述六通阀连接口连通分子筛第一连接口,所述分子筛第二 连接口连通第一储气管入口;当多通阀位于进样状态位时,所述第一排放口连通六通阀连 接口,所述第一储气管入口连通第一空气进口。
[0018] 上述非甲烷总烃分析设备,首先将待测气体通过分子筛去除其中的非甲烷总烃, 作为背景气体充满在第一储气管和第二储气管中,随后利用六通阀和多通阀的转换,使零 级压缩空气推动第二储气管、定量环、第一储气管内的气体依次进入检测器,即以第二储气 管和第一储气管内的背景气体作为基线,分别位于定量环内待测气体所表现出的色谱峰前 后。避免了当甲烷浓度接近总碳氢化合物浓度时,直接差减法造成的检测值误差叠加的问 题,并且
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