大气温室气体双通道气相色谱测定系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统，包括气体控制系统和分析系统，所述气体控制系统包括控制进气量的定量环和若干个控制气体流向的切换阀；所述分析系统包括若干个填充柱、第一气体检测器和第二气体检测器，所述定量环连接在切换阀之间，所述填充柱连接在切换阀和气体检测器之间，所述第一气体检测器上连接有转化炉。定量环和切换阀可以控制气体的流动情况，不锈钢填充柱完成对待测气体进行分离，转化炉和气体检测器完成对待测气体的浓度测定。该系统能同时对CH4、CO、N2O、CO2和SF6五种温室气体的浓度测定，应用范围广，运行稳定，精确度高。精确度高。精确度高。

【技术实现步骤摘要】
大气温室气体双通道气相色谱测定系统


[0001]本技术涉及分析测试
，尤其是涉及一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统。

技术介绍

[0002]温室效应引起的全球变暖问题已经是当前世界最为关注的环境问题，而造成温室效应的气体除了CO2外，还包含CH4、CO、N2O和SF6气体等，因此为了评估全球温室效应的变化趋势，就需要对大气中CH4、CO、N2O、CO2和SF6气体进行长期监测。双通道气相色谱测定系统是现有温室气体的观测技术中应用较为广泛的一种测定系统，原理是利用惰性气体作为载气，将样气送入切换阀和填充柱后进行待测气体的分离，再送入两个不同的检测器中进行分析，其中较为先进的一种双通道气相色谱测定系统是利用数个6通切换阀、气体填充柱和检测器等实现温室气体的分离和测定，能同时测量CH4、CO、N2O和SF6四种温室气体。但是对于最为重要的温室气体CO2却并未纳入该系统的测定范围，这就使得该气相色谱测定系统无法对样气中CO2的含量进行准确测定，得出的温室气体的测定结果不够全面。
[0003]例如，一种在中国专利文献上公开的“双通道气相色谱分析系统和检测设备”，其公告号为“CN212932512U”，该双通道气相色谱分析系统和检测设备包括第一取样通道、第二取样通道、切换阀和分析单元。第一取样通道内依次设有第一四通阀和第一六通阀，第一六通阀内设有第一定量管，第一六通阀与切换阀连接，第二取样通道内依次设有第二四通阀和第二六通阀，第二六通阀内设有第二定量管，第二六通阀与切换阀连接。该系统可用于检测大气中不同硫化物浓度的待测气体，灵敏度高，浓度测定范围广，缺点是只能测定气体中硫化物的浓度，无法测定CO2等其他温室气体的浓度，测定温室气体种类的范围十分狭窄。

技术实现思路

[0004]本技术目的是提供一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统，能同时检测样气中CH4、CO、N2O、CO2和SF6五种气体的浓度，测试范围广，精确度高。
[0005]技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统，其特征在于，包括气体控制系统和分析系统，所述气体控制系统包括控制进气量的定量环和若干个控制气体流向的切换阀；所述分析系统包括若干个填充柱、第一气体检测器和第二气体检测器，所述定量环连接在切换阀之间，所述填充柱连接在切换阀和气体检测器之间，所述第一气体检测器上连接有转化炉，定量环的作用是控制进气量的体积恒定，样气在定量环和切换阀的分流作用下分成几股相同体积的样气，进入不同的填充柱，分离出待测气体，待测气体再进入对应的气体检测器，检测出峰，或者待测气体先进入转化炉转化后再进入对应的气体检测器，检测出峰。
[0006]作为优选，所述切换阀包括第一切换阀、第二切换阀、第三切换阀、第四切换阀和第五切换阀，所述第一切换阀为10通双位切换阀，阀上设有第一通道口、第二通道口、第三
通道口、第四通道口、第五通道口、第六通道口、第七通道口、第八通道口、第九通道口、第十通道口；第二切换阀为6通双位切换阀，阀上设有第十一通道口、第十二通道口、第十三通道口、第十四通道口、第十五通道口、第十六通道口；第三切换阀为10通双位切换阀，阀上设有第十七通道口、第十八通道口、第十九通道口、第二十通道口、第二十一通道口、第二十二通道口、第二十三通道口、第二十四通道口、第二十五通道口、第二十六通道口；第四切换阀为4通双位切换阀，阀上设有第二十七通道口、第二十八通道口、第二十九通道口、第三十通道口；所述第五切换阀为4通双位切换阀，阀上设有第三十一通道口、第三十二通道口、第三十三通道口、第三十四通道口，每个切换阀内部有阀门，阀门控制该切换阀上通道口之间的联通，通道口可以在切换阀的内部两两联通，且每一个通道口只能与其相邻两个通道口中的任意一个联通，以第四切换阀为例，第四切换阀处于“ON”状态时，第四切换阀上的第二十七通道口与第三十通道口联通，第二十八通道口与第二十九通道口联通；处于“OFF”状态时，第二十七通道口与第二十八通道口联通，第二十九通道口与第三十通道口联通，其他切换阀在此不做赘述。
[0007]作为优选，所述第一气体检测器为氢火焰离子化检测器，第二气体检测器为微电子捕获检测器，氢火焰离子化检测器用于检测样气中CH4、CO和CO2的浓度，微电子捕获检测器用于检测样气中N2O和SF6的浓度。
[0008]作为优选，所述填充柱包括5A分子筛不锈钢填充柱、Unibeads不锈钢填充柱、HayeSepQ不锈钢填充柱和PQ 6FT*2填充柱，不锈钢填充柱的作用用于样气的初次和二次分离，分离出待测的气体后进入指定的检测器完成测定。
[0009]作为优选，所述转化炉为镍转化炉，炉内通入H2将不能燃烧的CO2和CO经镍催化剂在高温下转化成CH4后再进入氢火焰离子化检测器测定。
[0010]作为优选，所述第十九通道口构成样气进入口，样气经过干燥过滤后从该口进入第一切换阀，随后沿着切换阀之间的连接依次进入第二切换阀和第三切换阀。
[0011]作为优选，所述第十五通道口、第二十通道口、第二十四通道口和第二十八通道口构成排气出口，将测试过程中多余的样气或者经过分离完后的气体排出切换阀，防止对测试结果造成干扰。
[0012]作为优选，所述第一通道口、第四通道口、第十一通道口和第二十一通道口构成载气进入口，载气从载气口进入，切换阀内的样气通过载气被运送到填充柱和检测器中去，完成检测。
[0013]作为优选，所述第十通道口与第七通道口之间用定量环连接、第八通道口与第十五通道口连接、第三通道口与第六通道口之间用5A分子筛不锈钢填充柱连接、第八通道口与第十五通道口连接、第二通道口与第二十七通道口之间用Unibeads不锈钢填充柱连接、第十六通道口与第十三通道口连接、第十四通道口与第二十五通道口连接、第十二通道口与第二十九通道口通过HayeSepQ不锈钢填充柱连接、第二十六通道口与第二十三通道口通过定量环连接、第二十二通道口与第十九通道口通过HayeSepQ不锈钢填充柱连接、第十八通道口与第二气体检测器通过PQ 6FT*2填充柱连接、第三十通道口与第三十二通道口连接、第三十一通道口与第一气体检测器连接、第三十三通道口与第一气体检测器通过转化炉连接、第三十四通道口封闭，测试气体通过上述连接管道能够实现分流和分离后，分别进入两个检测器中进行检测，两个检测器的检测过程能够同步进行。
[0014]综上所述，本技术的有益效果如下：通过多种切换阀的组合系统，实现同时对CH4、CO、N2O、CO2和SF6五种温室气体的浓度测定，应用范围广；规避了不同气体间的干扰，测定结果精确度高，系统运行稳定。
附图说明
[0015]图1是本技术提供的一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统的原理图。
[0016]图2是本技术提供的一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统第一至第五切换阀通道的结构示意图。
[0017]图3是本技术提供的一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统测定C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统，其特征在于，包括气体控制系统和分析系统，所述气体控制系统包括控制进气量的定量环（10）和若干个控制气体流向的切换阀；所述分析系统包括若干个填充柱、第一气体检测器（21）和第二气体检测器（22），所述定量环（10）连接在切换阀之间，所述填充柱连接在切换阀和气体检测器之间，所述第一气体检测器（21）上连接有转化炉（35）。2.根据权利要求1所述的一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统，其特征在于，所述切换阀包括第一切换阀（11）、第二切换阀（12）、第三切换阀（13）、第四切换阀（14）和第五切换阀（15），所述第一切换阀（11）为10通双位切换阀，阀上设有第一通道口（111）、第二通道口（112）、第三通道口（113）、第四通道口（114）、第五通道口（115）、第六通道口（116）、第七通道口（117）、第八通道口（118）、第九通道口（119）、第十通道口（110）；第二切换阀（12）为6通双位切换阀，阀上设有第十一通道口（121）、第十二通道口（122）、第十三通道口（123）、第十四通道口（124）、第十五通道口（125）、第十六通道口（126）；第三切换阀（13）为10通双位切换阀，阀上设有第十七通道口（131）、第十八通道口（132）、第十九通道口（133）、第二十通道口（134）、第二十一通道口（135）、第二十二通道口（136）、第二十三通道口（137）、第二十四通道口（138）、第二十五通道口（139）、第二十六通道口（130）；第四切换阀（14）为4通双位切换阀，阀上设有第二十七通道口（141）、第二十八通道口（142）、第二十九通道口（143）、第三十通道口（144）；所述第五切换阀为4通双位切换阀，阀上设有第三十一通道口（151）、第三十二通道口（152）、第三十三通道口（153）、第三十四通道口（154）。3.根据权利要求1所述的一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统，其特征在于，所述第一气体检测器（21）为氢火焰离子化检测器，第二气体检测器（22）为微电子捕获检测器。4.根据权利要求1所述的一种大气温室气体双通道气相色谱测定系统，其特征在于，所述填充柱包括5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉鑫，臧昆鹏，林溢，邱珊珊，洪海祥，熊浩宇，卿雪梅，蒋凯，方双喜，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：