【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于全二维气相色谱设备，具体涉及一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统及方法。
技术介绍
1、全二维气相色谱(comprehensivetwo-dimensionalgaschromatography，gc×gc)是20世纪90年代新发展起来的一种分析方法。与常规的二维色谱不同，该方法是将两种不同性质的色谱柱串联起来，中间用调制器连接，两支色谱柱采用不同的分离机理，使样品中所有组分在二维平面达到正交分离。全二维气相色谱具有高分辨率、高灵敏度等特点，是目前最为强大的分离工具之一，广泛应用于石油、烟草、制药等复杂体系的分离分析。
2、在gc×gc中，能使既小又窄的馏分从第一根柱进入第二根柱的关键部件是安装在两柱之间的调制器。调制器需满足的条件是：(1)能定时浓缩从第一根柱流出的分析物；(2)能转移很窄的区带到第二根柱的柱头，起到第二维进样口的作用；(3)聚焦和再进样的操作应是再现的，且非歧视性的。目前主要的全二维气相色谱的调制技术有两种，热调制和气流调制，热调制仪器价格昂贵，使用成本高，但分离效果较高；气流调制仪器设备简单，价格和使用成本相对较低，但分离效果较差。
3、timothy j等在文章《dynamic pressure gradient modulation forcomprehensive two-dimensional gas chromatography》中使用辅助压力源和脉冲阀实现了气流调制的全二维气相色谱，该具有仪器设备简单和全调制等优点，但其参数设置相对复杂，分离效果一般。
4、xiaosheng guan等在文章《a quasi-stop-flow modulation strategy forcomprehensive two-dimensional gas chromatography》中使用三通电磁阀实现了气流调制的全二维气相色谱，该具有仪器设备简单、分析速度快和全调制等优点，但其分离效果一般；在文章中，其报道了三种不同的调制模式：“bypass stop-flow”、“vent stop-flow”和“quasi stop-flow”(参见图1)。其中，“bypass stop-flow”和“vent stop-flow”两种模式下色谱柱1出口只有在样品收集时才有流动，并且色谱柱1的出口在样品收集结束时压力已有较大的下降，在调制阶段使色谱柱1出口与入口压力相等，这造成色谱柱1出口存在一定程度的反吹作用，这就要求上述两种模式下样品收集时间必须足够长，如“bypass stop-flow”模式下，样品收集时间为0.7s、调制时间为3.3s；“vent stop-flow”模式下，样品收集时间为0.26s、调制时间为3.74s；相较而言，“quasi stop-flow”模式中在色谱柱1和色谱柱2之间的三通与阀之间加入了阻尼柱，调制阶段时色谱柱1和阻尼柱形成了并联的气路，并使得调制阶段色谱柱1在调制阶段并未停止流动，而是以低流速流动(0.39ml/min)，为了完成典型的全二维设计，“quasi stop-flow”模式下利用调制阶段时的反吹作用将流出物反吹进入色谱柱1中，并保持调制阶段的时间足够短，进而使得被反吹进入色谱柱1的流出物在较低流速下无法流出；“quasi stop-flow”模式下，调制时间受到极大地限制，且样品收集时间和调制时间呈现一定的关联性，制约了检测的灵活性。
5、专利文献cn109580852b使用了和《a quasi-stop-flow modulation strategyfor comprehensive two-dimensional gas chromatograp-hy》中相似的结构实现了气流调制的全二维气相色谱，分离效果也一般。
6、专利文献cn107764920a使用补气模块和两个气阻结构实现了气流调制的全二维气相色谱，但分离效果也一般。
7、总之，目前全二维气相色谱的设备价格、运行成本仍较高，并且分离效果并不理想，极大的限制了气相色谱全二维技术的推广。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统及方法，通过样品收集时间的极大缩短，使得在样品收集过程中的瞬间，高频电磁阀以脉冲的形式进行点采样；对汽油、煤油和柴油等样品均能进行分析测定，分离效果好，成本低，应用前景广阔。
2、同时，本专利技术的另外一个目的在于提供所述全二维气相色谱调制系统在石油化学品定量或定性分析中的应用。
3、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
4、一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，包括epc系统、进样口、第一色谱柱、第二色谱柱、三通管路、阻尼柱，还包括三通高频电磁阀，所述epc系统的载气管路的一端与所述三通高频电磁阀的第一开口连接，所述epc系统的载气管路的另一端与进样口的一端连接，所述进样口的另一端与所述第一色谱柱的一端连接，所述第一色谱柱的另一端与所述三通管路的第一支路连接，所述三通管路的第二支路与所述第二色谱柱的一端连接，所述三通管路的第三支路与所述阻尼柱的一端连接，所述阻尼柱的另一端与所述三通高频电磁阀的第二开口连接，所述三通高频电磁阀的第三开口与放空管路连接；所述第二色谱柱的另一端与检测器连接。
5、作为本专利技术技术方案的进一步优选，三通高频电磁阀以保证高频响应、响应速度快(响应时间小于4毫秒)、响应时间恒定的功能即可；作为优选的，本专利技术中所述三通高频电磁阀的型号为mac 34series。
6、作为本专利技术技术方案的进一步优选，所述第一色谱柱为非极性柱或弱极性柱，所述第二色谱柱为弱极性柱或强极性柱。
7、作为本专利技术技术方案的进一步优选，所述阻尼柱选自不锈钢毛细管柱或熔融石英毛细管柱中的一种。
8、作为本专利技术技术方案的进一步优选，所述第一色谱柱的规格为：长度1～100m、内径100～600μm、液膜厚度0.1～10μm。
9、作为本专利技术技术方案的进一步优选，所述第二色谱柱的规格为：长度1～10m、内径100～600μm、液膜厚度0.1～10μm。
10、作为本专利技术技术方案的进一步优选，检测器选自氢火焰离子化检测器、热导检测器、电子俘获检测器、脉冲式火焰光度检测器、气相色谱原子发射探测器、质谱检测器中一种。
11、作为本专利技术技术方案的进一步优选，阻尼柱的规格为：长度0.01～1m、内径100～600μm。
12、作为本专利技术技术方案的进一步优选，进样口为分流/不分流进样口或者程序升温进样口中的一种。
13、同时，本专利技术还提供一种上述全二维气相色谱调制系统进行调制的方法，包括如下步骤：
14、s1、样品收集：控制三通高频电磁阀的第二开口与第三开口连通，通过epc系统控制载气流量1～4ml/min，并维持样品收集时间1～20ms；
15、s2、调制阶段：待步骤s本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，包括EPC系统(1)、进样口(2)、第一色谱柱(3)、第二色谱柱(4)、三通高频电磁阀(5)、三通管路(6)、阻尼柱(7)，所述EPC系统(1)的载气管路的一端与所述三通高频电磁阀(5)的第一开口连接，所述EPC系统(1)的载气管路的另一端与进样口(2)的一端连接，所述进样口(2)的另一端与所述第一色谱柱(3)的一端连接，所述第一色谱柱(3)的另一端与所述三通管路(6)的第一支路连接，所述三通管路(6)的第二支路与所述第二色谱柱(4)的一端连接，所述三通管路(6)的第三支路与所述阻尼柱(7)的一端连接，所述阻尼柱(7)的另一端与所述三通高频电磁阀(5)的第二开口连接，所述三通高频电磁阀(5)的第三开口与放空管路(8)连接；所述第二色谱柱(4)的另一端与检测器(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，所述三通高频电磁阀(5)的响应时间小于4ms。
3.根据权利要求1所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，所述第一色谱柱(3)为
4.根据权利要求1所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，所述阻尼柱(7)选自不锈钢毛细管柱或熔融石英毛细管柱中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，所述第一色谱柱(3)的规格为：长度1～100m、内径100～600μm、液膜厚度0.1～10μm。
6.根据权利要求3所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，所述第二色谱柱(4)的规格为：长度1～10m、内径100～600μm、液膜厚度0.1～10μm。
7.根据权利要求1所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，检测器(9)选自氢火焰离子化检测器、热导检测器、电子俘获检测器、脉冲式火焰光度检测器、气相色谱原子发射探测器、质谱检测器中一种。
8.根据权利要求4所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，阻尼柱(7)的规格为：长度0.01～1m、内径100～600μm。
9.根据权利要求1所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，进样口(2)为分流/不分流进样口或者程序升温进样口中的一种。
10.一种利用权利要求1～9任一项所述全二维气相色谱调制系统进行调制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，载气选自氦气、氢气或氮气中的一种。
12.一种权利要求1～9任一项所述全二维气相色谱调制系统在石油化学品定量或定性分析中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，包括epc系统(1)、进样口(2)、第一色谱柱(3)、第二色谱柱(4)、三通高频电磁阀(5)、三通管路(6)、阻尼柱(7)，所述epc系统(1)的载气管路的一端与所述三通高频电磁阀(5)的第一开口连接，所述epc系统(1)的载气管路的另一端与进样口(2)的一端连接，所述进样口(2)的另一端与所述第一色谱柱(3)的一端连接，所述第一色谱柱(3)的另一端与所述三通管路(6)的第一支路连接，所述三通管路(6)的第二支路与所述第二色谱柱(4)的一端连接，所述三通管路(6)的第三支路与所述阻尼柱(7)的一端连接，所述阻尼柱(7)的另一端与所述三通高频电磁阀(5)的第二开口连接，所述三通高频电磁阀(5)的第三开口与放空管路(8)连接；所述第二色谱柱(4)的另一端与检测器(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，所述三通高频电磁阀(5)的响应时间小于4ms。
3.根据权利要求1所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，所述第一色谱柱(3)为非极性柱或弱极性柱，所述第二色谱柱(4)为弱极性柱或强极性柱。
4.根据权利要求1所述的一种基于高频电磁阀的全二维气相色谱调制系统，其特征在于，所述阻尼柱(7)选自不锈钢毛细管柱或熔融石英毛细管柱中的一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：王乾，李怿，李翔，崔树阳，白正伟，孙明波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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