监测甲烷、非甲烷总烃的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及气体监测领域，公开了一种监测甲烷、非甲烷总烃的方法及装置，该方法包括：(1)将标准气体通入总烃检测器，建立总烃浓度曲线；将标准气体经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，建立甲烷浓度曲线；(2)将样品气体加热后通入总烃检测器；将待测样品气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器；(3)根据步骤1和2可得到样品气体中总烃的浓度值和甲烷的浓度值；即得到非甲烷总烃的浓度值。本发明专利技术中的催化氧化装置将气体中除甲烷以外的所有烃类气体氧化成水和二氧化碳，即可直接检测出甲烷的浓度信号，该方法具有实时检测气体中的甲烷、非甲烷总烃的优点，且数据处理方便、简单，具有较强的市场竞争力和应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体监测领域，特别涉及一种监测甲烷、非甲烷总烃的方法及装置。
技术介绍
近年来由于国内经济的高速发展、工业化和城市化进程的加快，机动车保有量急剧增加，挥发性有机物的主要污染源石化、汽车、家电、精细化工等行业增长较快，挥发性有机溶剂使用量大，造成挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，简称VOCs)排放量大，VOCs是指在常温下，沸点在50℃～260℃的各种有机化合物。VOCs按其化学结构，可以进一步分为：烷类、芳烃类、酯类、醛类和其他等。目前已鉴定出的有300多种。最常见的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯酯等，其基本原子由碳、氢和氧组合的碳氢化合物，VOCs排放量过大会导致光化烟雾污染严重，进而产生一系列的二次污染物。在这些二次污染物中，臭氧所占比重最大。众多研究表明，臭氧对人体、材料、农作物都有极强的危害性。另外，VOCs在对流层光化学氧化循环中起到比较关键的作用，它是城市和区域二次气态污染物的重要前体物，直接或间接地控制光氧化剂的生成速度和效率，对大气氧化潜势有着非常重要的影响。目前我国对VOCs的排放纳入了总量控制指标，特别地，对VOCs中的甲烷、非甲烷总烃和苯系物的监测被列为我国各地方工业园区固定污染源的有组织和无组织排放的重要监测指标。市场上对甲烷、非甲烷的分析方法一般采用HJ/T38-1999《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定-气相色谱法》的色谱法，该方法主要通过使用色谱双柱、双检测器实现间隔性监测。但是这种监测方法存在以下不足：由于该监测方法需要通过色谱柱将总烃中的甲烷进行分离才能实现监测甲烷浓度的目的，这就使得在监测甲烷、非甲烷的时间上存在一定的间断性，从而导致监测数据不准确等问题。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种监测甲烷、非甲烷总烃的方法及装置，使得气体中的甲烷、非甲烷总烃能够实时监测出来，数据处理方便简单，具有较强的市场竞争力和应用价值。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种监测甲烷、非甲烷总烃的方法，包含以下步骤：(1)将若干股总烃浓度不同的标准气体加热后通入总烃检测器，得到各股标准气体的第一响应值，第一响应值用于表征标准气体中的总烃浓度；将若干股甲烷浓度不同的标准气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到各股标准气体的第二响应值，第二响应值用于表征标准气体中的甲烷浓度；(2)分别以若干股标准气体中的总烃浓度、第一响应值建立总烃浓度曲线；以若干股标准气体中的甲烷浓度、第二响应值建立甲烷浓度曲线；(3)将待测样品气体加热后通入总烃检测器，得到待测样品气体中总烃浓度的第三响应值，第三响应值用来表征待测气体中的总烃浓度；将待测样品气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到待测样品气体的第四响应值，第四响应值用于表征待测气体中的甲烷浓度；(4)根据步骤3中第三响应值、第四响应值与步骤2中总烃浓度曲线、甲烷浓度曲线得到待测样品气体中总烃的浓度值和甲烷的浓度值；待测样品气体中总烃的浓度值减去待测样品气体中甲烷的浓度值即为待测样品气中非甲烷总烃的浓度值。本专利技术的实施方式还提供了一种监测甲烷、非甲烷总烃的装置，该装置应用于上述监测甲烷、非甲烷总烃的方法，包括：采样泵、进样口、流量控制器、自动进样调节阀、载气管道、加热箱体、烃类选择性氧化装置、总烃检测器、甲烷检测器以及终端设备；其中，采样泵设置于进样口的进口和载气源之间，流量控制器一端与进样口的出口相连以控制进样口的气体浓度，流量控制器的另一端经由载气管道与自动进样调节阀的一端相连，自动进样调节阀的另一端经由载气管道与加热箱体的进口相连，加热箱体的出口包括与烃类选择性氧化装置的进口相连的第一出口以及与总烃检测器相连的第二出口，烃类选择性氧化装置的出口与甲烷检测器相连，总烃检测器与甲烷检测器与终端设备相连。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，该方法通过将气体加热后分别通入催化氧化装置和总烃检测器，上述催化氧化装置将气体中除甲烷以外的所有烃类气体氧化成水和二氧化碳，经过催化氧化装置的气体可以直接通过甲烷检测器检测出甲烷的浓度信号，另外，总烃检测器可以直接检测空气中总碳氢化合物浓度信号；并通过上述两浓度之减得到非甲烷总烃浓度值。该方法可以达到实时检测气体中的甲烷、非甲烷总烃的目的，且数据处理方便、简单，具有较强的市场竞争力和应用价值。进一步地，步骤1和步骤3中的加热温度为140℃～180℃，以保证监测气体中的水分以水蒸汽存在，防止监测气体的冷凝。进一步地，步骤2还包括校正总烃浓度曲线和甲烷浓度曲线零点的步骤，该步骤包括：将恒定流量的零气加热后通入总烃检测器，得到零气中的第五响应值，第五响应值用来表征零气中的总烃浓度；将零气加热后经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到零气中的第六响应值，第六响应值用来表征零气中的甲烷浓度；其中，第五响应值、第六响应值分别用于校正总烃浓度曲线、甲烷浓度曲线的零点，以使得监测的数据更加准确。进一步地，步骤1中催化氧化装置的温度为：280℃～320℃，以使得监测气体中的除甲烷以外的所有烃类气体全部氧化成水和二氧化碳。进一步地，步骤3中待测样品气体的流量为300ml/min～700ml/min。进一步地，步骤1中标准气体的成分是甲烷和丙烷。更进一步地，步骤1中标准气体中甲烷的浓度为：10mg/m3～100mg/m3。更进一步地，步骤1中标准气体中丙烷的浓度为：10mg/m3～100mg/m3。进一步地，总烃检测器、甲烷检测器为氢火焰电离化检测器。附图说明图1是本专利技术第一实施方式中的监测甲烷、非甲烷总烃的方法的流程图；图2是本专利技术第一实施方式中的对照组中的标准气体的分析色谱谱图；图3是本专利技术第一实施方式中的实验组中的标准气体的分析色谱谱图；图4是本专利技术第二实施方式中的监测甲烷、非甲烷总烃装置的内部构造示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种监测甲烷、非甲烷总烃的方法，包含以下步骤：(1)将若干股总烃浓度不同的标准气体加热后通入总烃检测器，得到各股标准气体的第一响应值，第一响应值用于表征标准气体中的总烃浓度；将若干股甲烷浓度不同的标准气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到各股标准气体的第二响应值，第二响应值用于表征标准气体中的甲烷浓度；(2)分别以若干股标准气体中的总烃浓度、第一响应值建立总烃浓度曲线；以若干股标准气体中的甲烷浓度、第二响应值建立甲烷浓度曲线；(3)将待测样品气体加热后通入总烃检测器，得到待测样品气体中总烃浓度的第三响应值，第三响应值用来表征待测气体中的总烃浓度；将待测样品气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到待测样品气体的第四响应值，第四响应值用于表征待测气体中的甲烷浓度；(4)根据步骤3中第三响应值、第四响应值与步骤2中总烃浓度曲线、甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测甲烷、非甲烷总烃的方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)将若干股总烃浓度不同的标准气体加热后通入总烃检测器，得到各股标准气体的第一响应值，所述第一响应值用于表征所述标准气体中的总烃浓度；将若干股甲烷浓度不同的标准气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到各股标准气体的第二响应值，所述第二响应值用于表征所述标准气体中的甲烷浓度；(2)分别以所述若干股标准气体中的总烃浓度、所述第一响应值建立总烃浓度曲线；以所述若干股标准气体中的甲烷浓度、所述第二响应值建立甲烷浓度曲线；(3)将待测样品气体加热后通入总烃检测器，得到待测样品气体中总烃浓度的第三响应值，所述第三响应值用来表征所述待测气体中的总烃浓度；将所述待测样品气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到所述待测样品气体的第四响应值，所述第四响应值用于表征所述待测气体中的甲烷浓度；(4)根据步骤3中第三响应值、第四响应值与步骤2中所述的总烃浓度曲线、甲烷浓度曲线得到待测样品气体中总烃的浓度值和甲烷的浓度值；待测样品气体中总烃的浓度值减去待测样品气体中甲烷的浓度值即为待测样品气中非甲烷总烃的浓度值。

【技术特征摘要】
1.一种监测甲烷、非甲烷总烃的方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)将若干股总烃浓度不同的标准气体加热后通入总烃检测器，得到各股标准气体的第一响应值，所述第一响应值用于表征所述标准气体中的总烃浓度；将若干股甲烷浓度不同的标准气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到各股标准气体的第二响应值，所述第二响应值用于表征所述标准气体中的甲烷浓度；(2)分别以所述若干股标准气体中的总烃浓度、所述第一响应值建立总烃浓度曲线；以所述若干股标准气体中的甲烷浓度、所述第二响应值建立甲烷浓度曲线；(3)将待测样品气体加热后通入总烃检测器，得到待测样品气体中总烃浓度的第三响应值，所述第三响应值用来表征所述待测气体中的总烃浓度；将所述待测样品气体加热经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到所述待测样品气体的第四响应值，所述第四响应值用于表征所述待测气体中的甲烷浓度；(4)根据步骤3中第三响应值、第四响应值与步骤2中所述的总烃浓度曲线、甲烷浓度曲线得到待测样品气体中总烃的浓度值和甲烷的浓度值；待测样品气体中总烃的浓度值减去待测样品气体中甲烷的浓度值即为待测样品气中非甲烷总烃的浓度值。2.根据权利要求1所述的监测甲烷、非甲烷总烃的方法，其特征在于，步骤1和步骤3中的加热温度为140℃～180℃。3.根据权利要求1所述的监测甲烷、非甲烷总烃的方法，其特征在于，步骤2还包括校正所述总烃浓度曲线和所述甲烷浓度曲线零点的步骤，该步骤包括：将恒定流量的零气加热后通入总烃检测器，得到所述零气的第五响应值，所述第五响应值用来表征所述零气的总烃浓度；将所述零气加热后经过催化氧化装置后通入甲烷检测器，得到所述零气的第六响应值，所述第六响应值用来表征所述零气的甲烷浓度；其中，所述第五响应值、所述第六响应值分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇军，
申请(专利权)人：上海市计算技术研究所，上海上计群力分析仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31