本发明专利技术提供一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置及方法，涉及空气监测技术领域。该装置包括定量环、第一多通阀、甲烷分析柱、检测器、第二多通阀及富集模块，定量环的两端、甲烷分析柱的两端和检测器的第一气口分别与第一多通阀的不同端口一一对应连接，富集模块的两端分别与第二多通阀的端口相连，第一多通阀和第二多通阀之间通过管路相连，第一多通阀和第二多通阀分别与载气管路连通，第一多通阀和第二多通阀分别设有尾气排放口。该检测装置及方法，借助第一多通阀和第二多通阀的切换直接检测甲烷和非甲烷总烃的浓度，而且检测非甲烷总烃和甲烷是两条独立的气路，互不干扰，精度高；整个检测过程无氧气干扰，减少分析误差。减少分析误差。减少分析误差。
【技术实现步骤摘要】
一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及空气监测
，尤其涉及一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置及方法。
技术介绍
[0002]环境空气中的甲烷和非甲烷总烃含量是大气环境监测中的重要指标，可以简单直观的表征挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，简称VOCs）污染状态。
[0003]现有环境空气中甲烷和非甲烷总烃的测定方式有间接法和直接法两种。其中，间接法通过分别测定总烃和甲烷的浓度，计算二者的差值得到非甲烷总烃的浓度。此方法中总烃的测量中会受到氧气的干扰，以及测量系统对总烃和甲烷的测量均会存在不可消除的系统误差，使得总烃和非甲烷总烃浓度会有偏差，从而导致非甲烷总烃的测量浓度与实际浓度存在偏差。目前常见的直接法是反吹法，反吹法为利用载气将样品全部正向带入色谱柱中进行分离，在得到甲烷的响应信号后，通过多通阀的切换使载气反向进入色谱柱，将色谱柱中的剩余组分反吹出色谱柱后再由检测器进行检测，从而得到非甲烷总烃浓度。
[0004]但是，在实际使用过程中，色谱柱对一些进入色谱柱的VOC组分存在不可逆的吸附，导致非甲烷总烃的响应偏低；同时由于色谱柱的吸附作用，导致反吹出的非甲烷总烃在检测器的响应不是一个高斯峰，使得数据处理时会产生一定数据偏差。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置及方法，用以解决现有技术中甲烷和非甲烷检测存在偏差，精度低的缺陷。
[0006]本专利技术提供一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，包括定量环、第一多通阀、甲烷分析柱、检测器、第二多通阀及富集模块，所述定量环的两端、所述甲烷分析柱的两端和所述检测器的第一气口分别与所述第一多通阀的不同端口一一对应连接，所述富集模块的两端分别与所述第二多通阀的端口相连，所述第一多通阀和所述第二多通阀之间通过管路相连，所述第一多通阀和所述第二多通阀分别与载气管路连通，所述第一多通阀和所述第二多通阀分别设有尾气排放口。
[0007]根据本专利技术提供的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，所述富集模块包括富集管及控温组件，所述富集管内置吸附剂，所述控温组件用于控制所述富集管的温度。
[0008]根据本专利技术提供的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，所述检测器包括火焰离子化检测器，所述火焰离子化检测器用于获取非甲烷总烃和甲烷总烃的响应信号。
[0009]根据本专利技术提供的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，还包括校准单元，所述校准单元与所述第一多通阀的进样口相连通。
[0010]根据本专利技术提供的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，所述第一多通阀的进样口连接第一管路，所述第一管路上安装有三通阀，所述三通阀的一进气口与所述校准单元的出气口相连。
[0011]根据本专利技术提供的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，还包括第一箱体和第二箱体，所述第一多通阀、所述定量环、所述甲烷分析柱和所述检测器均安装在所述第一箱体内，所述第二多通阀和所述富集模块均安装在所述第二箱体内。
[0012]根据本专利技术提供的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，所述第二多通阀为两个，分别为第一阀体和第二阀体，所述第一阀体与所述第一多通阀相连，所述第二阀体与所述第一阀体相连，所述富集模块安装在所述第二阀体上，所述第一阀体和所述第二阀体分别与载气管路连通，在非甲烷检测阶段结束后，载气沿第一阀体进入第二阀体并反吹所述富集模块。
[0013]本专利技术还提供一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测方法，包括：将第一多通阀和第二多通阀均切换至第一导通状态，控制样气顺次流经定量环和富集模块，所述富集模块吸附非甲烷，所述定量环内存储样气；经预设时间后，所述第一多通阀切换至第二导通状态，所述第二多通阀保持第一导通状态，载气将所述定量环内的样气推送至甲烷分析柱，经所述甲烷分析柱分离后进入检测器，获得甲烷的含量；在所述检测器获取完整的甲烷检测信号后，将所述第一多通阀切换至第一导通状态，将所述第二多通阀切换至第二导通状态，载气对所述甲烷分析柱进行反向冲洗，并携带所述富集模块内脱附的非甲烷总烃进入检测器检测非甲烷总烃的含量。
[0014]根据本专利技术提供的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测方法，在所述检测器获取完整的甲烷检测信号后，控制所述富集模块升温脱附，其中，所述富集模块的升温速度大于100 ℃/s。
[0015]根据本专利技术提供的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测方法，还包括：在检测器获取完整的非甲烷检测信号后，对所述富集模块进行反向冲洗。
[0016]本专利技术提供的环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置及方法，载气将定量环内的样气带入甲烷分析柱进行分离，然后进入检测器进行甲烷浓度检测；载气将富集模块内脱附的非甲烷总烃带入检测器检测非甲烷总烃的浓度。整个检测过程中采用富集方式利用吸附剂不吸附甲烷的特性直接检测非甲烷总烃的浓度，无氧气干扰，避免传统差减法中使用色谱柱，因色谱柱吸附作用影响非甲烷总烃的高斯峰值，减少分析误差；并且整个检测过程借助第一多通阀和第二多通阀的切换，使得检测非甲烷总烃和甲烷是两条独立的气路，互不干扰，直接检测甲烷和非甲烷总烃的浓度，精度高，误差小。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0018]图1是专利技术提供的环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置在采样阶段的结构示意图；图2是图1所示出的环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置在甲烷检测阶段的结构示意图；
图3是图1所示出的环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置在非甲烷检测阶段的结构示意图；图4是专利技术提供的另一环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置的结构示意图；图5是专利技术提供的又一环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置在采样阶段的结构示意图；图6是图5所示出的环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置在甲烷检测阶段的结构示意图；图7是图5所示出的环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置在非甲烷检测阶段的结构示意图；图8是图5所示出的环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置在富集模块反向冲洗阶段的结构示意图；图9是本专利技术提供的环境空气中非甲烷总烃的直接检测方法的流程图；图10是用专利技术提供的环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置检测非甲烷总烃的检测峰型；图11是用现有间接法检测非甲烷总烃的检测峰型。
[0019]附图标记：10、第一多通阀；20、定量环；30、甲烷分析柱；40、检测器；50、第二多通阀；51、第一阀体；52、第二阀体；60、富集模块；70、抽气泵；80、流量控制器；90、三通阀；100、第一校准管路；101、第一流量计；110、第二校准管路；111、第二流量计；120、旁路；200、箱体；210、第一箱体；220、第二箱体。
具体实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，其特征在于，包括定量环、第一多通阀、甲烷分析柱、检测器、第二多通阀及富集模块，所述定量环的两端、所述甲烷分析柱的两端和所述检测器的第一气口分别与所述第一多通阀的不同端口一一对应连接，所述富集模块的两端分别与所述第二多通阀的端口相连，所述第一多通阀和所述第二多通阀之间通过管路相连，所述第一多通阀和所述第二多通阀分别与载气管路连通，所述第一多通阀和所述第二多通阀分别设有尾气排放口。2.根据权利要求1所述的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，其特征在于，所述富集模块包括富集管及控温组件，所述富集管内置吸附剂，所述控温组件用于控制所述富集管的温度。3.根据权利要求1所述的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，其特征在于，所述检测器包括火焰离子化检测器，所述火焰离子化检测器用于获取非甲烷总烃和甲烷总烃的响应信号。4.根据权利要求1所述的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，其特征在于，还包括校准单元，所述校准单元与所述第一多通阀的进样口相连通。5.根据权利要求4所述的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，其特征在于，所述第一多通阀的进样口连接第一管路，所述第一管路上安装有三通阀，所述三通阀的一进气口与所述校准单元的出气口相连。6.根据权利要求1所述的一种环境空气中非甲烷总烃的直接检测装置，其特征在于，还包括第一箱体和第二箱体，所述第一多通阀、所述定量环、所述甲烷分析柱和所述检测器均安装在所述第一箱体内，所述第二多通阀和所述富集模块均安装在所述第二箱体内。7.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：姬红波，毕佳鑫，周伟，姬二鹤，
申请(专利权)人：华电智控北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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