本發(fā)明涉及氣體檢測領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種甲烷與非甲烷總烴含量檢測方法。
背景技術(shù):
甲烷是一種溫室氣體,以單位分子數(shù)而言,甲烷的溫室效應(yīng)要比二氧化碳大25倍。甲烷雖然對人基本無毒,但濃度過高時,會使空氣中氧含量明顯降低,使人窒息,當空氣中甲烷達25%-30%時,可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速等情況。若不及時遠離,可致窒息死亡。
非甲烷總烴,是指除甲烷以外的碳氫化合物,其組分十分復(fù)雜,它主要來源于汽油燃燒、垃圾焚燒、溶劑蒸發(fā)和廢物提煉等。當大氣中非甲烷總烴超過一定的濃度時,除直接對人體健康有害外,在一定的條件下經(jīng)日光照射還能產(chǎn)生光化學煙霧,對環(huán)境和人類造成危害。
鑒于大氣中甲烷與非甲烷總烴的種種危害,對產(chǎn)生甲烷的污染源進行在線監(jiān)控就十分必要。
我國環(huán)境保護部關(guān)于甲烷與非甲烷總烴的推薦測定方法為總烴減甲烷間接測定方法,該方法總體過程大致為樣品氣體分為兩路,一路直接通過FID檢測器測定總烴總量,另一路通過甲烷分子篩,將甲烷和非甲烷總烴分離,經(jīng)過FID檢測器測定甲烷的含量,將總烴含量減去甲烷的含量,即是非甲烷總烴的含量。
以上方法由于將樣品氣體分為兩路,造成氣路系統(tǒng)較為復(fù)雜,檢測設(shè)備成本亦較高,因此需要更好的方法實現(xiàn)對甲烷與非甲烷含量的檢測。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題,提供了一種甲烷與非甲烷總烴含量檢測方法,能夠解決現(xiàn)有氣體中甲烷與非甲烷總烴檢測存在的問題。
本發(fā)明提供的甲烷與非甲烷總烴含量檢測方法,包括由多通閥、定量環(huán)、氣體采樣系統(tǒng)、載氣輸送系統(tǒng)、柱系統(tǒng)以及檢測器組成的氣相色譜儀;使用六通閥切換氣路狀態(tài),使用氫火焰離子化檢測器作為檢測器,柱系統(tǒng)包括色譜柱及溫箱。
其具體步驟如下:
(1)打開氣相色譜儀,溫箱將色譜柱加溫至第一溫度值,待基線穩(wěn)定;
(2)將多通閥設(shè)置為負載狀態(tài)位,氣相色譜儀進入氣體采樣狀態(tài),待測氣體由氣體采樣系統(tǒng)進入定量環(huán);
(3)將多通閥設(shè)置為進樣狀態(tài)位,氣相色譜儀進入氣體進樣狀態(tài),載氣將待測氣體載入檢測器,色譜柱保持第一溫度值0.8-1分鐘,出甲烷色譜峰;
(4)甲烷色譜峰出現(xiàn)后,將色譜柱溫度從第一溫度值加溫至第二溫度值,色譜柱保持第二溫度值2分鐘,檢測器出非甲烷總烴色譜峰;
(5)根據(jù)甲烷色譜峰和非甲烷總烴色譜峰計算得出甲烷與非甲烷總烴的含量。
作為本發(fā)明的改進,第一溫度值設(shè)置為70攝氏度至120攝氏度,第二溫度值設(shè)置為200攝氏度至240攝氏度。
作為本發(fā)明的改進,第一溫度值設(shè)置為80攝氏度,第二溫度值設(shè)置為200攝氏度。
作為本發(fā)明的改進,將色譜柱溫度從第一溫度值加溫至第二溫度值的時間控制在2分鐘。
作為本發(fā)明的改進,色譜柱的長度為1.83米,外徑為3.2mm,填料為Porapak Q。
作為本發(fā)明的改進,載氣為氮氣,氮氣的流量為40ml/min。氫火焰離子化檢測器的溫度為250攝氏度,氫氣流量為40ml/min,空氣流量為400ml/min。
作為本發(fā)明的改進,多通閥具有氣體采樣系統(tǒng)連接口、定量環(huán)第一連接口、定量環(huán)第二連接口、載氣輸送系統(tǒng)連接口、氫火焰離子化檢測儀連接口以及空氣泵連接口。
作為本發(fā)明的改進,在氣體采樣狀態(tài)下,待測氣體由氣體采樣系統(tǒng)進入定量環(huán)的具體氣路為:待測氣體依次通過氣體采樣系統(tǒng)連接口、定量環(huán)第一連接口、定量環(huán)。
作為本發(fā)明的改進,在氣體進樣狀態(tài)下,載氣將待測氣體載入檢測器的具體氣路為:載氣通過載氣輸送系統(tǒng)進入多通閥,載氣依次通過載氣輸送系統(tǒng)連接口,定量環(huán)第一連接口、定量環(huán)、定量環(huán)第二連接口、氫火焰離子化檢測儀連接口進入氫火焰離子化檢測儀。
本發(fā)明中的甲烷與非甲烷總烴含量檢測方法,可以實現(xiàn)在一次進樣,使用一個色譜柱和一個檢測器的情況下檢測甲烷以及非甲烷總烴的含量。提高了檢測氣體組分的效率,降低了檢測的設(shè)備成本。
附圖說明
圖1是本發(fā)明檢測方法使用的氣相色譜儀采樣狀態(tài)氣路示意圖;
圖2是本發(fā)明檢測方法使用的氣相色譜儀進樣狀態(tài)氣路示意圖;
圖3是氣相色譜儀中六通閥連接口示意圖。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
圖1及圖2出示了本發(fā)明甲烷與非甲烷總烴含量檢測方法中使用的氣相色譜儀氣路示意圖。如圖1及圖2所示,氣相色譜儀包括多通閥3、定量環(huán)4、氣體采樣系統(tǒng)1、載氣輸送系統(tǒng)12、柱系統(tǒng)以及檢測器8。
在本實施例中,多通閥3采用六通閥。
該氣相色譜儀使用六通閥3切換氣路狀態(tài),使用氫火焰離子化檢測器8作為檢測器,柱系統(tǒng)包括色譜柱6及溫箱5。
采用圖1、圖2所示的氣相色譜儀測量甲烷與非甲烷總烴含量的方法如下:
(1)打開氣相色譜儀,溫箱5將色譜柱6加溫至第一溫度值,待基線穩(wěn)定;
(2)將六通閥3設(shè)置為負載狀態(tài)位,氣相色譜儀進入氣體采樣狀態(tài),待測氣體由氣體采樣系統(tǒng)1進入定量環(huán);
(3)將六通閥3設(shè)置為進樣狀態(tài)位,氣相色譜儀進入氣體進樣狀態(tài),載氣將待測氣體載入檢測器8,色譜柱6保持第一溫度值0.8分鐘,出甲烷色譜峰;
(4)甲烷色譜峰出現(xiàn)后,將色譜柱溫度從第一溫度值加溫至第二溫度值,色譜柱6保持第二溫度值2分鐘,檢測器8出非甲烷總烴色譜峰;
(5)根據(jù)甲烷色譜峰和非甲烷總烴色譜峰計算得出甲烷與非甲烷總烴的含量。
經(jīng)實驗測試,將第一溫度值設(shè)置為80攝氏度,第二溫度值設(shè)置為200攝氏度時,檢測器出峰較為理想。將色譜柱溫度從第一溫度值加溫至第二溫度值的時間控制在2分鐘。
在本實施例中,色譜柱的長度為1.83米,外徑為3.2mm,填料為Porapak Q。
在本實施例中,載氣為氮氣,氮氣的流量為40ml/min。氫火焰離子化檢測器的溫度為250攝氏度,氫氣流量為40ml/min,空氣流量為400ml/min。
在本實施例中,六通閥具有氣體采樣系統(tǒng)連接口301、定量環(huán)第一連接口306、定量環(huán)第二連接口303、載氣輸送系統(tǒng)連接口305、氫火焰離子化檢測儀304連接口以及空氣泵連接口302。
在本實施例中,在采樣狀態(tài)下,待測氣體由氣體采樣系統(tǒng)1進入定量環(huán)4的具體氣路為:待測氣體依次通過氣體采樣系統(tǒng)連接口301、定量環(huán)第一連接口306、定量環(huán)4。
在本實施例中,在進樣狀態(tài)下,載氣將待測氣體載入檢測器8的具體氣路為:載氣通過載氣輸送系統(tǒng)12進入六通閥3,載氣依次通過載氣輸送系統(tǒng)連接口305,定量環(huán)第一連接口306、定量環(huán)、定量環(huán)第二連接口303、氫火焰離子化檢測儀連接口304進入氫火焰離子化檢測儀8。
氣體采樣系統(tǒng)1還包括空氣泵9、兩位三通閥10以及壓力記錄儀11。載氣輸送系統(tǒng)12還包括電子壓力控制器13和氣阻7。
以上實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出的是,上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。