一种痕量硫化物浓缩仪及痕量硫化物检测系统的制作方法

1.本实用新型属于氢能源开发技术领域，具体涉及一种痕量硫化物浓缩仪及痕量硫化物检测系统。


背景技术：

2.在氢能源开发技术领域中，氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，氢燃料电池汽车具有综合能效高、高可靠和无污染物排放等特性，该产业也是缓解世界各国的能源和环境压力以及提升综合竞争力的重要途径之一，是实现氢能国家战略的核心。受条件限制，我国目前大量使用的氢气中都存在痕量(10
‑9数量级)的硫化氢、二氧化硫、二硫化碳、甲硫醇和羰基硫等硫化物杂质，会造成燃料电池催化剂失活，导致燃料电池性能降低和寿命缩短，从而影响氢燃料电池汽车的推广应用。另外，硫化物杂质还会腐蚀损坏压缩机和供氢系统的阀门部件等加氢站关键核心设备，造成安全生产事故。
3.目前国内燃料电池用氢气的质量标准依据gb/t 37244
‑
2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》，该标准是从iso 14687
‑
2转化而来，其中规定了氢气中硫化物杂质总量(按h2s计)≤4
×
10
‑9mol/mol。氢燃料电池行业的制氢、储氢、运输、氢气加注和燃料电池汽车等产业链的各个阶段全部依据该标准，都需要对氢气中的总硫含量进行检测。
4.气体中痕量硫化物的准确测量一直是分析测试领域的难点，痕量总硫也是gb/t 37244中规定的15个杂质指标中最具难度的检测参数。gb/t 37244中规定总硫含量按照美国材料实验协会(astm)方法标准(astm d7652
‑
2011)进行检测。该astm d7652
‑
2011方法采用自制进样装置，通过液氮制冷方式对氢气样品中的痕量硫化物进行低温富集浓缩。该方法运行成本较高、存在安全隐患，且由于部分地区缺乏液氮供给，严重影响该检测方法的推广普及，且分析的硫化氢与甲硫醇效果差强人意。此外，该方法无法实现痕量硫化物的在线检测，无法满足制氢厂家和加氢站等氢气贸易各方的在线检测需求。
5.目前采用的gc
‑
scd(气相色谱
‑
硫化学发光检测器)、gc
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fpd(气相色谱
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火焰光度检测器)、gc
‑
aed(气相色谱
‑
原子发射检测器)和gc
‑
ms(气相色谱
‑
质谱检测器)等方法可直接进样检测含量高于0.010umol/mol(即10
×
10
‑9mol/mol)的气体中硫化物组分；当气体硫化物浓度低于1
×
10
‑8mol/mol时，就需要对气体样品预先进行浓缩富集。然而当前在全球范围内，并没有合适的浓缩富集设备满足氢气中10
‑9数量级硫化物的检测需求，即当前市场上虽然有适用于气态硫化物的浓缩仪，但它主要针对微量或半微量的浓度，而且主要适用于空气中硫化物，它难以浓缩分析小分子的硫化物(如硫化氢和羰基硫等)，对于分子较小且活性强的甲硫醇，其效果也差强人意，因此没有专门针对氢能源中痕量硫化物的气体浓缩系统。


技术实现要素：

6.为了解决现有浓缩仪不能满足氢气中10
‑9数量级硫化物的检测需求问题，本实用新型目的在于提供一种痕量硫化物浓缩仪及痕量硫化物检测系统。
7.本实用新型第一方面所采用的技术方案为：
8.一种痕量硫化物浓缩仪，包括样品气接头、进气控制阀、清洗气接头、电磁切换阀、电磁开关阀、排空接头、温控聚焦管、八通切换阀和载气进出管路，其中，所述样品气接头、所述进气控制阀、所述八通切换阀和所述载气进出管路中出气管路的内部管道均采用惰性化不锈钢材质制成，所述温控聚焦管的管内填充有用于硫化物浓缩的固相吸附剂；
9.所述样品气接头通过惰性化不锈钢管道连通所述进气控制阀的输入端口，所述进气控制阀的输出端口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述电磁开关阀的输入端口和所述八通切换阀的第一接口，所述清洗气接头连通所述电磁切换阀的常闭端口，所述电磁切换阀的公共端口通过惰性化不锈钢管道连通所述八通切换阀的第三接口，所述电磁切换阀的常通端口和所述电磁开关阀的输入端口分别连通所述排空接头；
10.所述八通切换阀的第二接口通过惰性化不锈钢管道连通所述八通切换阀的第八接口，所述八通切换阀的第四接口通过惰性化不锈钢管道连通所述温控聚焦管的第一接口，所述八通切换阀的第五接口连通所述载气进出管路中的进气管路，所述八通切换阀的第六接口通过惰性化不锈钢管道连通所述载气进出管路中的出气管路，所述八通切换阀的第七接口通过惰性化不锈钢管道连通所述温控聚焦管的第二接口。
11.优化的，还包括有第一单向阀，其中，所述第一单向阀的输入端口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述样品气接头和所述进气控制阀的输入端口，所述第一单向阀的输出端口连通所述排空接头。
12.优化的，所述进气控制阀采用多位选择阀，其中，所述多位选择阀的多个输入端口分别一一对应地通过惰性化不锈钢管道连通多个不同的所述样品气接头，所述多位选择阀的公共输出端口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述电磁开关阀的输入端口和所述八通切换阀的第一接口。
13.进一步优化的，还包括有第二单向阀，其中，所述第二单向阀的输入端口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述多位选择阀的公共输出端口、所述电磁开关阀的输入端口和所述八通切换阀的第一接口，所述第二单向阀的输出端口连通所述排空接头。
14.优化的，还包括有氢气接头和连通所述氢气接头的氢气泄漏检测器。
15.优化的，所述清洗气接头通过第一流速控制器连通所述电磁切换阀的常闭端口，所述电磁切换阀的常通端口通过第二流速控制器连通所述排空接头。
16.优化的，所述温控聚焦管的第二接头、所述八通切换阀和所述载气进出管路分别布置在不同的加热温控区中。
17.优化的，还包括有三通连接器和抽气泵，其中，所述三通连接器的第一端口连通所述电磁切换阀的常通端口，所述三通连接器的第二端口连通所述电磁开关阀的输入端口，所述三通连接器的第三端口连通所述抽气泵的输入端口，所述抽气泵的输出端口连通所述排空接头。
18.优化的，采用六通切换阀替换所述八通切换阀，并使所述六通切换阀的第一接口通过惰性化不锈钢管道连通所述电磁切换阀的公共端口，使所述六通切换阀的第二接口通过惰性化不锈钢管道连通所述温控聚焦管的第一接口，使所述六通切换阀的第三接口连通所述载气进出管路中的进气管路，使所述六通切换阀的第四接口通过惰性化不锈钢管道连通所述载气进出管路中的出气管路，使所述六通切换阀的第五接口通过惰性化不锈钢管道
连通所述温控聚焦管的第二接口，使所述六通切换阀的第六接口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述进气控制阀的输出端口和所述电磁开关阀的输入端口。
19.本实用新型第二方面所采用的技术方案为：
20.一种痕量硫化物检测系统，包括如第一方面所述的痕量硫化物浓缩仪，还包括有清洗气瓶和气相色谱仪；
21.所述清洗气瓶连通所述痕量硫化物浓缩仪的清洗气接头，所述气相色谱仪的载气输出管连通载气进出管路中的进气管路，所述气相色谱仪的载气回流管连通所述载气进出管路中的出气管路。
22.本实用新型的有益效果为：
23.(1)本发明创造提供了一种可用于与气相色谱仪联用实现硫化学发光检测目的的痕量硫化物浓缩设备，即通过配置温控聚焦管和内部切换管路，并使硫化物流经的管路均采用惰性化不锈钢，一方面可利用惰性化不锈钢避免流经管路对硫化物产生强烈吸附作用，有效减少流经损失，避免检测结果出现空白残留高和出峰拖尾等现象，另一方面可在采样阶段利用温控聚焦管内处于低温环境的固相吸附剂对样品气中的硫化物进行聚焦吸附，以及在进样阶段利用高温环境使硫化物随着气相色谱仪的载气，全部进入气相色谱仪中进行分离和检测，最终实现对痕量硫化物进行浓缩富集解析的效果，能够满足氢气中10
‑9数量级硫化物的检测需求(通过试验测试，可使检出限低至2
×
10
‑
11
mol/mol以下)；
24.(2)所述痕量硫化物浓缩仪还可在每次采样及进样检测后，实现管路清洗功能，保证下次检测时的管路清洁，以及通过简洁的流路设计，能够使样品气流经的管路尽量精简，进一步减少吸附损失；
25.(3)还提供了一种针对高压样品气的且单进样位的和多位异步进样的痕量硫化物浓缩仪，可拓展适用样品气的压力范围，不再限于0.3mpa以内；
26.(4)还提供了一种可多位异步进样的痕量硫化物浓缩仪，不但可提高采样及进样检测效率，还利于实现自动化，减少人为操作。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本实用新型提供的第一种痕量硫化物检测系统的结构示意图。
29.图2是本实用新型提供的第二种痕量硫化物检测系统的结构示意图。
30.图3是本实用新型提供的第三种痕量硫化物检测系统的结构示意图。
31.图4是本实用新型提供的第四种痕量硫化物检测系统的结构示意图。
32.图5是本实用新型提供的第四种痕量硫化物检测系统在进样端压力平衡阶段时的气流示意图。
33.图6是本实用新型提供的第四种痕量硫化物检测系统在预采样阶段时的气流示意图。
34.图7是本实用新型提供的第四种痕量硫化物检测系统在采样阶段时的气流示意
图。
35.图8是本实用新型提供的第四种痕量硫化物检测系统在预热阶段时的气流示意图。
36.图9是本实用新型提供的第四种痕量硫化物检测系统在进样阶段时的气流示意图。
37.图10是本实用新型提供的第四种痕量硫化物检测系统在聚焦烘培阶段时的气流示意图。
38.上述附图中:1
‑
样品气接头；2
‑
进气控制阀；3
‑
清洗气接头；4
‑
电磁切换阀；5
‑
电磁开关阀；6
‑
排空接头；7
‑
温控聚焦管；8
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八通切换阀；9
‑
载气进出管路；10
‑
壳体；11
‑
第一单向阀；12
‑
第二单向阀；13
‑
氢气接头；14
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氢气泄漏检测器；151
‑
第一流速控制器；152
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第二流速控制器；16
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加热温控区；17
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三通连接器；18
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抽气泵；21
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第一惰性化不锈钢三通；22
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第二惰性化不锈钢三通；23
‑
第三惰性化不锈钢三通；200
‑
清洗气瓶；300
‑
气相色谱仪。
具体实施方式
39.下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
40.应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本实用新型的示例实施例的范围。
41.应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
42.应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在
……
之间”对“直接在
……
之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。
43.应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本实用新型的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
44.应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出
现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
45.应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
46.实施例一
47.如图1所示，本实施例提供的所述痕量硫化物浓缩仪，包括样品气接头1、进气控制阀2、清洗气接头3、电磁切换阀4、电磁开关阀5、排空接头6、温控聚焦管7、八通切换阀8和载气进出管路9，其中，所述样品气接头1、所述进气控制阀2、所述八通切换阀8和所述载气进出管路9中出气管路的内部管道均采用惰性化不锈钢材质制成，所述温控聚焦管7的管内填充有用于硫化物浓缩的固相吸附剂；所述样品气接头1通过惰性化不锈钢管道连通所述进气控制阀2的输入端口，所述进气控制阀2的输出端口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述电磁开关阀5的输入端口和所述八通切换阀8的第一接口p1，所述清洗气接头3连通所述电磁切换阀4的常闭端口，所述电磁切换阀4的公共端口通过惰性化不锈钢管道连通所述八通切换阀8的第三接口p3，所述电磁切换阀4的常通端口和所述电磁开关阀5的输入端口分别连通所述排空接头6；所述八通切换阀8的第二接口p2通过惰性化不锈钢管道连通所述八通切换阀8的第八接口p8，所述八通切换阀8的第四接口p4通过惰性化不锈钢管道连通所述温控聚焦管7的第一接口，所述八通切换阀8的第五接口p5连通所述载气进出管路9中的进气管路，所述八通切换阀8的第六接口p6通过惰性化不锈钢管道连通所述载气进出管路9中的出气管路，所述八通切换阀8的第七接口p7通过惰性化不锈钢管道连通所述温控聚焦管7的第二接口。
48.如图1所示，在所述痕量硫化物浓缩仪的具体结构中，所述样品气接头1用于导入待测的样品气，例如含痕量硫化物(包括但不限于硫化氢、羰基硫、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、甲乙硫醚、乙硫醚和/或噻吩等)的氢气。所述进气控制阀2用于控制样品气进气通路的导通/截止，如图1所示，可具体采用惰性化的开关电磁阀实现。所述清洗气接头3用于连通外部的清洗气瓶200(例如氮气瓶或氦气瓶)，以便向仪器内部的相关管路导入用于实现管路清洗等目的的干燥氮气或氦气等。所述电磁切换阀4用于通过电磁控制方式实现如下两种状态的气路切换：断电状态时，公共端口连通常通端口，常闭端口截止；通电状态时，公共端口连通常闭端口，常开端口截止。所述电磁开关阀5用于控制排气通路的导通/截止。所述排空接头6用于排出仪器内部管路中的气体。
49.所述温控聚焦管7用于在采样阶段通过低温方式(一般为
‑
25～
‑
40摄氏度)，利用内部的固相吸附剂对流经气体中的硫化物进行聚焦吸附，实现作为硫化物临时中转站的目的。由于聚焦管温度在采样阶段时需要低温，在进样及热清洗时需要高温，因此有必要在聚焦管体布置温控组件，以便对聚焦管温度进行升温、降温和维持控制；为了方便进行温控和降低温控成本，所述温控聚焦管7的低温或常温控制方式，可优先采用现有的半导体电子制冷技术；而加热到高温，可采用常规的加热丝进行缠绕加热。
50.所述八通切换阀8用于实现如下两种状态的气路切换：a位状态时，第一接口p1连通第八接口p8，第二接口p2连通第三接口p3，第四接口p4连通第五接口p5，第六接口p6连通
第七接口p7；b位状态时，第一接口p1连通第二接口p2，第三接口p3连通第四接口p4，第五接口p5连通第六接口p6，第七接口p7连通第八接口p8。所述载气进出管路9用于对接气相色谱仪300的载气输出管和载气回流管，以便使将所述温控聚焦管7中的硫化物能够随着载气导入气相色谱仪300，实现进样和分离检测目的。
51.另外，所述痕量硫化物浓缩仪还可包括有壳体10，以便封装和保护内部配件，以及还可包括用于驱动内部配件做机械运动(例如驱动八通切换阀8进行切换)的气动总成(附图中未示出)和两端分别连通所述气动总成和外部压缩空气瓶(附图中未示出)的压缩空气接头(附图中未示出)，以及还可包括用于多路元件对接的连通器(例如图1中所示的第一惰性化不锈钢三通21等)。在所述痕量硫化物浓缩仪的仪器内部管路中，由于有硫化物流经的管路均采用惰性化不锈钢(例如硅烷化的不锈钢，是惰性化不锈钢的一种)，可以避免流经管路对硫化物产生强烈吸附作用，从而可有效减少损失，确保痕量硫化物能够聚焦和进样检测。此外，其它管路可一般采用不锈钢管；所述样品气接头1、所述清洗气接头3和所述排空接头6等接头，可具体为穿出所述壳体10的穿板接头。
52.所述痕量硫化物浓缩仪的工作原理是：(1)在采样阶段，使所述电磁切换阀4处于断电状态(即公共端口连通常通端口)，使所述电磁开关阀5处于截止状态，使所述温控聚焦管7处于低温状态(一般为
‑
25～
‑
40摄氏度)，使所述八通切换阀8处于b位状态，使所述进气控制阀2导通，进而导入样品气流经所述温控聚焦管7，以便利用内部的固相吸附剂对样品气中的硫化物进行聚焦吸附，最终的样品气会通过所述排空接头6排出；(2)在进样阶段，使所述进气控制阀2截止，使所述八通切换阀8处于a位状态，使所述温控聚焦管7升温至脱附温度状态(脱附温度根据实际情况而定，一般大于100摄氏度)，进而使得管中的硫化物会随着气相色谱仪300的载气，全部进入所述气相色谱仪中进行分离和检测；(3)在聚焦烘培阶段，使所述电磁切换阀4处于上电状态(即公共端口连通常闭端口)，使所述电磁开关阀5处于导通状态，使所述温控聚焦管7处于烘培温度状态(一般比脱附温度高0～15摄氏度)，使所述八通切换阀8处于b位状态，此时可将清洗气瓶200中的干燥氮气或氦气(即作为清洗气)导入仪器内部的管路中，并使它们经所述电磁开关阀5和所述排空接头6排出，最终实现管路清洗目的。
53.由此通过前述具体结构和工作原理的详细说明，提供了一种可用于与气相色谱仪联用实现硫化学发光检测目的的痕量硫化物浓缩设备，即通过配置温控聚焦管和内部切换管路，并使硫化物流经的管路均采用惰性化不锈钢，一方面可利用惰性化不锈钢避免流经管路对硫化物产生强烈吸附作用，有效减少流经损失，避免检测结果出现空白残留高和出峰拖尾等现象，另一方面可在采样阶段利用温控聚焦管内处于低温环境的固相吸附剂对样品气中的硫化物进行聚焦吸附，以及在进样阶段利用高温环境使硫化物随着气相色谱仪的载气，全部进入气相色谱仪中进行分离和检测，最终实现对痕量硫化物进行浓缩富集解析的效果，能够满足氢气中10
‑9数量级硫化物的检测需求(通过试验测试，可使检出限低至2
×
10
‑
11
mol/mol以下)。此外，所述痕量硫化物浓缩仪还可在每次采样及进样检测后，实现管路清洗功能，保证下次检测时的管路清洁，以及通过简洁的流路设计，能够使样品气流经的管路尽量精简，进一步减少吸附损失。
54.优化的，所述清洗气接头3通过第一流速控制器151连通所述电磁切换阀4的常闭端口，所述电磁切换阀4的常通端口通过第二流速控制器152连通所述排空接头6。如图1所
示，通过配置所述第一流速控制器151，可以在聚焦烘培阶段，控制清洗气的导入流速，实现最佳的管路清洗效果。通过配置所述第二流速控制器152，可以在采样阶段，控制样品气排出的流速，保证对硫化物进行聚焦吸附的效果。此外，所述第一流速控制器151和所述第二流速控制器152可分别具体但不限于采用现有的电子质量流量控制器mfc实现。
55.优化的，所述温控聚焦管7的第二接头、所述八通切换阀8和所述载气进出管路9分别布置在不同的加热温控区16中。如图1所示，通过前述多个加热温控区16的布置，可避免在对应的管路中出现因冷区而吸附硫化物的问题，进一步满足氢气中10
‑9数量级硫化物的检测需求。此外，所述加热温控区16可具体采用铝热板实现。
56.优化的，还包括有三通连接器17和抽气泵18，其中，所述三通连接器17的第一端口连通所述电磁切换阀4的常通端口，所述三通连接器17的第二端口连通所述电磁开关阀5的输入端口，所述三通连接器17的第三端口连通所述抽气泵18的输入端口，所述抽气泵18的输出端口连通所述排空接头6。如图1所示，通过配置所述三通连接器17和所述抽气泵18，可以方便启动所述抽气泵18来抽出管内的气体，利于排空。
57.优化的，还包括有氢气接头13和连通所述氢气接头13的氢气泄漏检测器14。如图1所示，通过配置所述氢气接头13和所述氢气泄漏检测器1，可以在所述氢气接头13连通用于提供样品气的氢气瓶时，利用所述氢气泄漏检测器1来检测该氢气瓶是否漏气，确保浓缩过程的安全性。此外，所述氢气泄漏检测器14可采用现有检测器实现，并可在内部设置有校准管，可以通入氢气标准气实现校准目的。
58.综上，采用本实施例所提供的单进样位痕量硫化物浓缩仪，具有如下技术效果：
59.(1)本实施例提供了一种可用于与气相色谱仪联用实现硫化学发光检测目的的痕量硫化物浓缩设备，即通过配置温控聚焦管和内部切换管路，并使硫化物流经的管路均采用惰性化不锈钢，一方面可利用惰性化不锈钢避免流经管路对硫化物产生强烈吸附作用，有效减少流经损失，避免检测结果出现空白残留高和出峰拖尾等现象，另一方面可在采样阶段利用温控聚焦管内处于低温环境的固相吸附剂对样品气中的硫化物进行聚焦吸附，以及在进样阶段利用高温环境使硫化物随着气相色谱仪的载气，全部进入气相色谱仪中进行分离和检测，最终实现对痕量硫化物进行浓缩富集解析的效果，能够满足氢气中10
‑9数量级硫化物的检测需求(通过试验测试，可使检出限低至2
×
10
‑
11
mol/mol以下)；
60.(2)所述痕量硫化物浓缩仪还可在每次采样及进样检测后，实现管路清洗功能，保证下次检测时的管路清洁，以及通过简洁的流路设计，能够使样品气流经的管路尽量精简，进一步减少吸附损失。
61.实施例二
62.如图2所示，本实施例在实施例一的技术方案基础上，还提供了一种针对高压样品气的单进样位痕量硫化物浓缩仪，其与实施例一所述技术方案的不同之处在于：还包括有第一单向阀11，其中，所述第一单向阀11的输入端口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述样品气接头1和所述进气控制阀2的输入端口，所述第一单向阀11的输出端口连通所述排空接头6。如图2所示，所述第一单向阀11的输入端口通过第二惰性化不锈钢三通22分别连通所述样品气接头1和所述进气控制阀2的输入端口。当高压样品气连通所述样品气接头1后，可通过所述第一单向阀11不断排空，进而使所述进气控制阀2的输入端口的样品气压力维持在所述第一单向阀11的泄压压力值，从而适用于对高压样品气中硫化物进行浓缩。所述
第一单向阀11的压力限值可举例为0.15～0.25mpa，从而可适用于8mpa以内的高压样品气。
63.本实施例的技术效果，在实施例一的技术效果基础上，还具有如下技术效果：(1)本实施例提供了一种针对高压样品气的单进样位痕量硫化物浓缩仪，可拓展适用样品气的压力范围，不再限于0.3mpa以内。
64.实施例三
65.如图3所示，本实施例在实施例一的技术方案基础上，还提供了一种可多位异步进样的痕量硫化物浓缩仪，其与实施例一所述技术方案的不同之处在于：所述进气控制阀2采用多位选择阀，其中，所述多位选择阀的多个输入端口分别一一对应地通过惰性化不锈钢管道连通多个不同的所述样品气接头1，所述多位选择阀的公共输出端口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述电磁开关阀5的输入端口和所述八通切换阀8的第一接口p1。如图3所示，所述多位选择阀可举例为八位选择阀(即具有八个输入端口和一个公共输出端口)，如此可通过对输入端口与公共输出端口的连通选择控制，使对应连通某个输入端口及样品气接头1的样品气能够导入仪器内部进行采样及进样检测，实现多位异步进样目的。进一步优化的，可在常规控制软件中，编辑一个常规的进样序列，使所述多位选择阀依次控制导入不同的样品气，实现自动采样及进样检测目的，从而无需由人工控制一个个换样品浓缩。
66.本实施例的技术效果，在实施例一的技术效果基础上，还具有如下技术效果：(1)本实施例提供了一种可多位异步进样的痕量硫化物浓缩仪，不但可提高采样及进样检测效率，还利于实现自动化，减少人为操作。
67.实施例四
68.如图4所示，本实施例在实施例三的技术方案基础上，还提供了一种针对高压样品气的且可多位异步进样的痕量硫化物浓缩仪，其与实施例三所述技术方案的不同之处在于：还包括有第二单向阀12，其中，所述第二单向阀12的输入端口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述多位选择阀的公共输出端口、所述电磁开关阀5的输入端口和所述八通切换阀8的第一接口p1，所述第二单向阀12的输出端口连通所述排空接头6。如图4所示，所述第二单向阀12的输入端口通过第一惰性化不锈钢三通21和第三惰性化不锈钢三通23分别连通所述多位选择阀的公共输出端口、所述电磁开关阀5的输入端口和所述八通切换阀8的第一接口p1。当高压样品气连通所述公共输出端口后，可通过所述第二单向阀12不断排空，进而使导入所述第一接口p1的样品气压力维持在所述第二单向阀12的泄压压力值，从而适用于对高压样品气中硫化物进行浓缩。所述第二单向阀12的压力限值可举例为0.15～0.25mpa，从而可适用于8mpa以内的高压样品气。
69.本实施例的技术效果，在实施例三的技术效果基础上，还具有如下技术效果：(1)本实施例提供了一种针对高压样品气的且可多位异步进样的痕量硫化物浓缩仪，可拓展适用样品气的压力范围，不再限于0.3mpa以内。
70.实施例五
71.本实施例在实施例一至四中任意一种的技术方案基础上，还提供了一种采用六通切换阀替换所述八通切换阀8的技术方案，即采用六通切换阀替换所述八通切换阀8，并使所述六通切换阀的第一接口通过惰性化不锈钢管道连通所述电磁切换阀4的公共端口，使所述六通切换阀的第二接口通过惰性化不锈钢管道连通所述温控聚焦管7的第一接口，使所述六通切换阀的第三接口连通所述载气进出管路9中的进气管路，使所述六通切换阀的
第四接口通过惰性化不锈钢管道连通所述载气进出管路9中的出气管路，使所述六通切换阀的第五接口通过惰性化不锈钢管道连通所述温控聚焦管7的第二接口，使所述六通切换阀的第六接口通过惰性化不锈钢管道分别连通所述进气控制阀2的输出端口和所述电磁开关阀5的输入端口。所述六通切换阀也用于实现如下两种状态的气路切换：a位状态时，第一接口连通第六接口，第二接口连通第三接口，第四接口连通第五接口；b位状态时，第一接口连通第二接口，第三接口连通第四接口，第五接口连通第六接口。由此在采样阶段，使所述六通切换阀处于b位状态，在进样阶段使所述六通切换阀处于a位状态，在聚焦烘培阶段使所述六通切换阀处于b位状态，也可以实现与实施例一中相同的工作原理。
72.本实施例的技术效果，可参见实施例一至四中任意一种的技术效果，于此不再赘述。
73.实施例六
74.本实施例作为基于实施例一至五中任意一种痕量硫化物浓缩仪的痕量硫化物检测系统，包括实施例一至五中任意一种痕量硫化物浓缩仪，还包括有清洗气瓶200和气相色谱仪300；所述清洗气瓶200连通所述痕量硫化物浓缩仪的清洗气接头3，所述气相色谱仪300的载气输出管连通载气进出管路9中的进气管路，所述气相色谱仪300的载气回流管连通所述载气进出管路9中的出气管路。
75.如图1～4所示，所述清洗气瓶200用于向仪器内部管路提供用于在清洗等工作时所需的干燥氮气或氦气。所述气相色谱仪300用于在进样阶段，配合所述痕量硫化物浓缩仪从载气回流管导入临时吸附在温控聚焦管7中的硫化物，然后先通过内部的色谱柱进行组分分离，再通过内部的检测器进行定量分析。具体的，所述气相色谱仪300中的检测器可以但不限于采用质谱检测器、氢焰离子化检测器、电子捕获检测器和光离子化检测器、火焰光度检测器等中的任意一种。特别的，当所述气相色谱仪300采用质谱检测器时，可在硫化物的组分未能完全色谱分离的情况下，依然能够通过特征离子碎片进行定性，从而降低了常量气体的干扰以及分离的难度。
76.如图5～10，下面以基于实施例四所述痕量硫化物浓缩仪的痕量硫化物检测系统为例，来简要说明其各个工作阶段的状态。
77.s1.待机阶段：由温控组件(可以但不限于包括位于所述温控聚焦管7中的温控组件)开始温控。
78.s2.进样端压力平衡阶段：如图5所示，选择所述多位选择阀中的某个输入端口与公共输出端口连通，导入对应样品气接头1的样品气，以及使所述电磁切换阀4处于断电状态(即公共端口连通常通端口)，使所述电磁开关阀5处于截止状态，使所述温控聚焦管7处于低温状态(一般为
‑
25～
‑
40摄氏度，温度误差在
±
2摄氏度内)，使所述八通切换阀8处于b位状态，此时在平衡采样端的压力，使其压力在0.15mpa左右；如果导入的样品气压力小于0.1mpa，则所述第二单向阀12会无气流。另外，此阶段的时间一般为10～30s。
79.s3.预采样阶段：如图6所示，使所述电磁开关阀5处于导通状态，使所述温控聚焦管7维持低温状态，此阶段的时间一般为10～30s。
80.s4.采样阶段：如图7所示，使所述电磁开关阀5处于截止状态，导入的样品气流经所述温控聚焦管7，以便利用内部的固相吸附剂对样品气中的硫化物进行聚焦吸附，最终的样品气会通过所述排空接头6排出。
81.s5.预热阶段：如图8所示，使所述多位选择阀中的任何输入端口都与公共输出端口截止，使所述温控聚焦管7快速升温至脱附温度状态(脱附温度根据实际情况而定，一般大于100摄氏度)，此阶段的时间一般维持0
‑
10s。
82.s6.进样阶段：如图9所示，使所述八通切换阀8处于a位状态，使所述温控聚焦管7维持脱附温度状态，进而使得管中的硫化物会随着气相色谱仪300的载气，全部进入所述气相色谱仪中进行分离和检测，此阶段的时间一般维持120
‑
180s。
83.s7.聚焦烘培阶段：如图10所示，使所述电磁切换阀4处于上电状态(即公共端口连通常闭端口)，使所述电磁开关阀5处于导通状态，使所述温控聚焦管7处于烘培温度状态(一般比脱附温度高0～15摄氏度)，使所述八通切换阀8处于b位状态，此时可将清洗气瓶200中的干燥氮气或氦气(即作为清洗气)导入仪器内部的管路中，并使它们经所述电磁开关阀5和所述排空接头6排出，最终实现管路清洗目的。
84.由此通过前述痕量硫化物检测系统的结构设计，可以进一步实现实施例一至五所述的技术效果，于此不再赘述。此外，在前述阶段s1～s7中，所述氢气泄漏检测器14会一直开启。
85.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
86.最后应说明的是，本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。