非甲烷总烃分析设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种非甲烷总烃分析设备及方法，属于有机气体检测技术领域。该分析设备包括：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。通过上述元件的精巧配合，首先将六通阀和多通阀设于负载状态位，使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，随后将六通阀和多通阀均设于进样状态位，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二储气管内的背景气体作为基线。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，具有检测结果准确，方法可靠稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体的检测方法，特别是涉及一种。
技术介绍
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l.Sppmv和 30ppbv左右（R.R.Arnts.Biogenichydrocarboncontributiontotheambientairof selectedareas.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。 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。 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。 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。 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 到一个高温转化炉，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。 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。 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。 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l.Sppmv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。 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。 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。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种。采用该设备 和方法，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。 一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； 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； 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； 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; 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。 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，并且分析测定过程也不受〇) 2和水份等的干扰，无需考虑氧化率或还原率的问题，具有 检测结果准确，原理可靠、方法稳定的优点。 在其中一个实施例中，所述多通阀为八通阀，该八通阀还具有第二排放口、第二空 气进口，该分析设备还包括第二空气源，所述第二空气源连通第二空气进口； 所述八通阀位于负载状态位时，所述第二排放口连通第二空气进口，所述八通阀 位于进样状态位时，所述分子筛第一连接口连通第二排放口，所述第二空气进口连通分子 筛第二连接口。 通过上述设置，利用第二空气源对分子筛进行反吹，使吸附的非甲烷物质在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非甲烷总烃分析设备，其特征在于，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；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；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；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口；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。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖庆智，方浩，熊燕，
申请(专利权)人：广东俐峰环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44