本发明专利技术提供了甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置和方法，所述甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置包括多通阀、定量环、色谱柱、恒温柱箱和检测器；所述色谱柱内的前端填充气液型强极性固定相，后端填充气固非极性固定相或气液弱极性固定相；当所述多通阀切换时，载气携带定量环内的待测气体依次经过所述前端和后端，以及载气未经所述定量环地依次经过所述后端和前端。本发明专利技术结构简单等优点。本发明专利技术结构简单等优点。本发明专利技术结构简单等优点。
【技术实现步骤摘要】
甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置和方法
[0001]本专利技术涉及色谱，特别涉及甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置和方法。
技术介绍
[0002]目前，甲烷、非甲烷总烃分析方法主要有以下方法：
[0003]1.差减法，采用10通加6通阀双阀、双定量环、双色谱柱、单FID或双FID的方式分别实现总烃、甲烷的测量，最后非甲烷总烃的测量结果为：非甲烷总烃＝总烃
‑
甲烷。该方法的不足在于：
[0004]装置中需匹配2个阀，增加了设备的成本；非甲烷总烃是通过数学减法来实现浓度分析，总烃峰的结果和甲烷峰本身的测量双误差会被引入到非甲烷总烃测量的误差中，降低了非甲烷总烃测量结果的准确性。同时对于一些浓度较低的应用场景设置可能会出现总烃
‑
甲烷＝负数的情况，无法获得非甲烷总烃浓度值。
[0005]2.富集法，采用富集柱(富集非甲烷总烃)+PQ柱(定量环实现甲烷定量分析)，低温富集，高温解析的方式实现非甲烷总烃的测量。该方法的不足主要在于：
[0006]需要对富集模块低温制冷和快速升温控制，极大的提高了设备成本。这种方法分析过程繁琐，分析周期较长，保证在线分析的实时性要求；同时低温富集时会在样气中引入水，需要对样气进行除水处理，除水处理不当会导致测量结果的不准确，甚至会导致FID火焰熄灭，不能正常进行分析测量。
技术实现思路
[0007]为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009]甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置，所述甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置包括多通阀、定量环、色谱柱、恒温柱箱和检测器；所述色谱柱内的前端填充气液型强极性固定相，后端填充气固非极性固定相或气液弱极性固定相；当所述多通阀切换时，载气携带定量环内的待测气体依次经过所述前端和后端，以及载气未经所述定量环地依次经过所述后端和前端。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供了甲烷和非甲烷总烃的色谱分析方法，该专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0011]甲烷和非甲烷总烃的色谱分析方法，所述甲烷和非甲烷总烃的色谱分析方法为：
[0012]多通阀切换，载气携带定量环内的待测气体依次经过色谱柱的前端和后端，之后进入检测器，检测器输出谱峰；所述前端填充气液型强极性固定相，后端填充气固非极性固定相或气液弱极性固定相；
[0013]待所述检测器输出甲烷谱峰后，所述多通阀切换，载气未经所述定量环地依次经过所述后端和前端，之后送所述检测器，从而得到待测气体中甲烷和非甲烷总烃含量。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0015]1.结构简单；
[0016]无需富集模块，利用色谱柱以及多通阀的切换，实现了甲烷和非甲烷总烃的直接分析；
[0017]2.分析时间短；
[0018]无需富集模块，也即无需富集模块周期性的升降温，不需要长时间的富集进样等待时间，通过色谱柱的恒温快速实现分析测量。
附图说明
[0019]参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：
[0020]图1是根据本专利技术实施例甲烷和非甲烷总烃的分析装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]图1和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了解释本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
[0022]实施例1：
[0023]图1示意性地给出了本专利技术实施例的甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置的结构简图，如图1所示，所述甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置包括：
[0024]多通阀11、定量环21、色谱柱31、恒温柱箱和检测器41；
[0025]所述色谱柱内的前端填充气液型强极性固定相，后端填充气固非极性固定相或气液弱极性固定相；当所述多通阀切换时，载气携带定量环内的待测气体依次经过所述前端和后端，以及载气未经所述定量环地依次经过所述后端和前端；
[0026]所述气固非极性固定相或气液弱极性固定相的长度ΔT
R
是CH4和C2的在任意长度L的第一实验用色谱柱上的保留之间之差，分别是甲烷的保留时间和半峰宽；所述第一实验用色谱柱内的填充气固非极性固定相或气液弱极性固定相；
[0027]所述气液强极性固定相的长度
[0028]t
R
、为别是甲烷和非甲烷总烃分析物(如包含三氯乙烯、乙酸乙酯、甲苯和十一烷)进入任意长度L2的第二实验用色谱柱，最先被洗脱出来的非甲烷总烃的保留时间以及甲烷的保留时间；所述第二实验用色谱柱内的填充气液型强极性固定相。
[0029]为了提高分离效果，进一步地，所述前端填充TCEP、PEGM
‑
20M、FFAP或100％氰丙基取代的OV系列强极性固定相，所述后端填充高分子小球、碳分子筛、氧化铝或OV系列弱极性
固定相。
[0030]本专利技术实施例的甲烷和非甲烷总烃的色谱分析方法，也即根据本实施例的色谱分析装置的工作方法，所述甲烷和非甲烷总烃的色谱分析方法为：
[0031]多通阀切换，载气携带定量环内的待测气体依次经过色谱柱的前端和后端，之后进入检测器，检测器输出谱峰；所述前端填充气液型强极性固定相，后端填充气固非极性固定相或气液弱极性固定相；
[0032]待所述检测器输出甲烷谱峰后，所述多通阀切换，载气未经所述定量环地依次经过所述后端和前端，之后送所述检测器，从而得到待测气体中甲烷和非甲烷总烃含量。
[0033]实施例2：
[0034]根据本专利技术实施例1的甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置和方法的应用例。
[0035]在本应用例中，前端和后端分别填充TCEP、高分子小球(Hayesep Q)。；50cm的高分子小球色谱柱CH4的保留时间为CH4和C2的保留时间之差ΔT
R
＝28.3S，则计算出来的色谱柱后端的长度为≥18cm；1mTCEP色谱柱甲烷的保留时间最先出峰的非甲烷总烃为三氯乙烯，其保留时间为264S，则计算出来的色谱柱前端长度≥16cm。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置，所述甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置包括多通阀、定量环、色谱柱、恒温柱箱和检测器；其特征在于，所述色谱柱内的前端填充气液型强极性固定相，后端填充气固非极性固定相或气液弱极性固定相；当所述多通阀切换时，载气携带定量环内的待测气体依次经过所述前端和后端，以及载气未经所述定量环地依次经过所述后端和前端。2.根据权利要求1所述的甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置，其特征在于，所述气固非极性固定相或气液弱极性固定相的长度ΔT
R
是CH4和C2的在任意长度L的第一实验用色谱柱上的保留之间之差，分别是甲烷的保留时间和半峰宽；所述第一实验用色谱柱内的填充气固非极性固定相或气液弱极性固定相。3.根据权利要求2所述的甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置，其特征在于，所述气液强极性固定相的长度t
R
、为别是甲烷和非甲烷总烃分析物进入任意长度L2的第二实验用色谱柱，最先被洗脱出来的非甲烷总烃的保留时间以及甲烷的保留时间；所述第二实验用色谱柱内的填充气液型强极性固定相。4.根据权利要求3所述的甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置，其特征在于，所述非甲烷总烃分析物包括三氯乙烯、乙酸乙酯、甲苯和十一烷。5.根据权利要求1所述的甲烷和非甲烷总烃的色谱分析装置，其特征在于，所述前端填充TCEP、PEGM
‑
20M、FFAP或100％氰丙基取代的OV系列强极性固定相，所述后端填充高分子小球、碳分子筛、氧化铝或OV系列弱极性固定相。6.甲烷和非甲烷总烃的色谱分析方法，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：谯婷，俞大海，任焱，
申请(专利权)人：聚光科技杭州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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