自动监测废气中甲烷与总碳氢化合物浓度的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种可自动监测废气中甲烷浓度、非甲烷总碳氢化合物（简称：TNMHC）浓度、及总碳氢化合物（简称：THC）浓度的方法及装置。本发明专利技术是以层析（色谱）原理与逆吹技术达到在定温下可于二分钟或更短的时间内测得（1）总碳氢化合物、（2）甲烷与（3）非甲烷总碳氢化合物的浓度，并且可连续自动运行。由于本发明专利技术装置可定时执行逆吹，故管柱可在每次分析时自行清洗而不需中断运转。

【技术实现步骤摘要】
自动监测废气中甲烷与总碳氢化合物浓度的方法及装置
本专利技术是关于一种自动监测废气中甲烷浓度、非甲烷总碳氢化合物（简称：TNMHC）浓度、及总碳氢化合物（简称：THC）浓度的方法及装置；尤其，是关于一种可在一排放管道中，在定温下以逆吹管柱的方式在二分钟内测得废气中的总碳氢化合物浓度、甲烷浓度、及非甲烷总碳氢化合物浓度的自动监测方法及装置。
技术介绍
由于环保意识抬头，在追求经济开发的同时亦需顾及废气废水处理问题，以使经济开发与环境保护之间获得平衡。据此，相关行政机关已明文要求特定产业与规模较大的固定污染源必须加装挥发性有机化合物（简称：VOC）连续自动监测设备，以即时得知挥发性有机气体的排放量。关于连续自动监测废气设备，在既有技术中，已提出一种有机废气自动监测方法，可同时测得总碳氢化合物含量及甲烷的浓度。其原理将待测气体引入一旋转阀，再通过可选择的方式将该气体经二个样品回路各别送至一空管或一分子筛吸收管柱，送至空管的气体样品直接以检测器测得总碳氢化合物浓度，送至吸收管柱的样品经分子筛吸收非甲烷物质后，以火焰离子检测器测得甲烷的浓度，二者相减即得到非甲烷总碳氢化合物浓度。上述方法使用一内含可吸附物质的分子筛5A的管柱，以吸附样品中的非甲烷碳氢化合物，而测得甲烷含量。然而利用分子筛5A作为吸附剂会产生以下可能的分析误差：首先，在分析甲烷时，其他非甲烷碳氢化合物亦可能部分通过分子筛5A（称之为「破出」或「贯流」），造成甲烷浓度被高估而非甲烷总碳氢化合物的浓度则被低估的情形，影响分析准确度；再者，分子筛5A管柱在连续使用下，会有吸附饱和或老化问题，经常需要停机以活化或更换之（譬如通过加热步骤回复之），此举将使操作成本增加；第三，上述方法通过二个样品回路作进样分析，虽然样品同时采集，但分析对象并非同一，导致数据基础不同，因此在计算非甲烷碳氢化合物浓度上也会产生误差。据此，本专利技术提供一种可连续操作的新式有机废气自动监测方法及装置以解决上述及其他现有技术的问题，其不仅能降低有机废气自动监测装置的成本，并且准确度可进一步得到提升。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种自动监测废气中甲烷与总碳氢化合物浓度的方法，包括：（A）将一废气引入一有机废气自动监测装置，该有机废气自动监测装置包括一旋转阀；一第一号管柱，其一端连接该旋转阀；一第二号管柱，其一端连接该旋转阀，且另一端与该第一号管柱连接；一第三号管柱，其一端连接该旋转阀；以及一检测器，其分别与该第一号管柱与该第三号管柱的未连接该旋转阀的另一端连接；（B）将该旋转阀转至一进样状态，使该有机废气自动监测装置中的该有机废气分流至该第一号管柱与该第二号管柱；其中，分流至该第一号管柱的该有机废气进入该检测器以测得总碳氢化合物的浓度，而分流至该第二号管柱的该有机废气则于该第二号管柱中初步分离甲烷与其他非甲烷有机物质，所分离的甲烷与残存的其他非甲烷有机物质则通过该旋转阀引入该第三号管柱中，以于该第三号管柱中进一步分离出甲烷；（C）于一预定时间后，将该旋转阀切换至一逆吹状态，以将残存于该第二号管柱的有机废气吹离该有机废气自动监测装置，并且使该第三号管柱中所分离出的甲烷引入该检测器中以测得甲烷的浓度。本专利技术的一个实施例中，其中该第二号管柱填充有一第一固定相且该第三号管柱中填充有一第二固定相，以将甲烷与其他非甲烷有机物分离。本专利技术的一个实施例中，其中该第一固定相及该第二固定相为球型硅分子筛材料，且该第一固定相的微孔径大于该第二固定相的微孔径。本专利技术的一个实施例中，其于一定温下进行，该定温于120℃至180℃的范围的温度。本专利技术的一个实施例中，其中，该旋转阀为一二位十孔阀。本专利技术的一个实施例中，于步骤（B）中，当该旋转阀转至该进样状态时，通过一第一股载流气体使该有机废气分流至该第一号管柱与该第二号管柱中。本专利技术的一个实施例中，于步骤（C）中，当该旋转阀切换至该逆吹状态时，通过一第一股载流气体以将残存于该第二号管柱的该有机废气吹离该有机废气自动监测装置；并通过一第二股载流气体将该第三号管柱所分离出的甲烷带入检测器中。本专利技术的一个实施例中，其中，该检测器为一火焰离子检测器、热导检测器、或光游离检测器。本专利技术的一个实施例中，其中，该第一号管柱为一空管柱。此外，本专利技术还提供一种自动监测废气中的甲烷与总碳氢化合物浓度的有机废气自动监测装置，包括：一旋转阀；一第一号管柱，其一端连接该旋转阀；一第二号管柱，其一端连接该旋转阀，且另一端与该第一号管柱连接；一第三号管柱，其一端连接该旋转阀；以及一检测器，其分别与该第一号管柱与该第三号管柱的未连接该旋转阀的另一端连接；其中，将一有机废气引入该有机废气自动监测装置后，将该旋转阀转至一进样状态，使该有机废气自动监测装置中的该有机废气分流至该第一号管柱与该第二号管柱；其中，分流至第一号管柱的该有机废气进入该检测器以测得总碳氢化合物的浓度，而分流至第二号管柱的该有机废气则于该第二号管柱中初步分离甲烷与其他非甲烷有机物质，所分离的甲烷与残存的其他非甲烷有机物质则通过该旋转阀引入该第三号管柱中，以于该第三号管柱中进一步分离出甲烷；于一预定时间后，将该旋转阀切换至一逆吹状态，以将残存于该第二号管柱的有机废气吹离该有机废气自动监测装置，并且使该第三号管柱中所分离出的甲烷引入该检测器中以测得甲烷的浓度。本专利技术的一个实施例中，其中，该旋转阀为一二位十孔阀。本专利技术的一个实施例中，其中，该检测器为一火焰离子检测器、热导检测器、或光游离检测器。本专利技术的一个实施例中，该第一号管柱为一空管柱。本专利技术的一个实施例中，其中该第二号管柱填充有一第一固定相且该第三号管柱中填充有一第二固定相，以将甲烷与其他非甲烷有机物分离。本专利技术的一个实施例中，其中该第一固定相及该第二固定相为球型硅分子筛材料，且该第一固定相的微孔径大于该第二固定相的微孔径。本专利技术的有益效果为：本专利技术的自动监测废气中甲烷与总碳氢化合物浓度的方法及装置，测定甲烷及总碳氢化合物的浓度值更准确，而且降低了检测成本，测定效率高，分析数据以及计算结果更加准确。为使本专利技术的上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以部分具体实施态样进行详细说明。附图说明图1为本专利技术一较佳实施态样的有机气体自动监测装置示意图。图2为本专利技术一较佳实施态样的有机气体自动监测装置的进样状态示意图。图3为本专利技术一较佳实施态样的有机气体自动监测装置的逆吹状态示意图。【简单符号说明】10载流气体11、12、21有机废气13、23第一号管柱14、24第二号管柱15、25第三号管柱16、26采样回圈17、27泵18、28检测器19、29排气孔20二位十孔阀221第一股载流气体222第二股载流气体。具体实施方式以下将具体地描述根据本专利技术的部分具体实施态样；但是，在不背离本专利技术的精神下，本专利技术尚可以多种不同形式的态样来实践，不应将本专利技术保护范围解释为限于说明书所陈述者。此外，除非文中有另外说明，于本说明书中（尤其是在专利权利要求的范围中）所使用的「一」、「该」及类似用语应理解为包含单数及复数形式。本专利技术的有机气体自动监测装置的核心概念为「定温逆吹」，具体而言，借助载流气体的反向吹拂，将甲烷以外的非目标物吹离系统，不会造成图谱干扰，也不需升温烘烤而延长分析时间，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动监测废气中甲烷与总碳氢化合物浓度的方法，其特征在于包括： （A）将一废气引入一有机废气自动监测装置，该有机废气自动监测装置包括一旋转阀；一第一号管柱，其一端连接该旋转阀；一第二号管柱，其一端连接该旋转阀，且另一端与该第一号管柱连接；一第三号管柱，其一端连接该旋转阀；以及一检测器，其分别与该第一号管柱与该第三号管柱的未连接该旋转阀的另一端连接；（B）将该旋转阀转至一进样状态，使该有机废气自动监测装置中的该有机废气分流至该第一号管柱与该第二号管柱；其中，分流至该第一号管柱的该有机废气进入该检测器以测得总碳氢化合物的浓度，而分流至该第二号管柱的该有机废气则于该第二号管柱中初步分离甲烷与其他非甲烷有机物质，所分离的甲烷与残存的其他非甲烷有机物质则通过该旋转阀引入该第三号管柱中，以于该第三号管柱中进一步分离出甲烷；（C）于一预定时间后，将该旋转阀切换至一逆吹状态，以将残存于该第二号管柱的有机废气吹离该有机废气自动监测装置，并且使该第三号管柱中所分离出的甲烷引入该检测器中以测得甲烷的浓度。

【技术特征摘要】
2014.04.29 TW 1031153691.一种自动监测废气中甲烷与总碳氢化合物浓度的方法，其特征在于包括：（A）将一有机废气引入一有机废气自动监测装置，该有机废气自动监测装置包括一二位十孔阀；一第一号管柱，其一端连接该二位十孔阀；一第二号管柱，其一端连接该二位十孔阀，且另一端与该第一号管柱连接；一第三号管柱，其一端连接该二位十孔阀；以及一检测器，其分别与该第一号管柱与该第三号管柱的未连接该二位十孔阀的另一端连接；（B）将该二位十孔阀转至一进样状态，通过一第一股载流气体使该有机废气自动监测装置中的该有机废气分流至该第一号管柱与该第二号管柱；其中，分流至该第一号管柱的该有机废气进入该检测器以测得总碳氢化合物的浓度，而分流至该第二号管柱的该有机废气则于该第二号管柱中初步分离甲烷与其他非甲烷有机物质，所分离的甲烷与残存的其他非甲烷有机物质则通过该二位十孔阀引入该第三号管柱中，以于该第三号管柱中进一步分离出甲烷；以及（C）于一预定时间后，将该二位十孔阀切换至一逆吹状态，以通过第一股载流气体将残存于该第二号管柱的有机废气吹离该有机废气自动监测装置，并通过一第二股载流气体将该第三号管柱中所分离出的甲烷带入该检测器中以测得甲烷的浓度，其中，所述方法在一定温下进行，该定温介于120℃至180℃之间。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中该第二号管柱填充有一第一固定相且该第三号管柱中填充有一第二固定相，以将甲烷与其他非甲烷有机物分离。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中该第一固定相及该第二固定相为球型硅分子筛材料，且该第一固定相的微孔径大于该第二固定相的微孔径。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，该检测器为一火焰离子检测器、热导检测器或光游离检测器。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，该第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家麟，王介亨，郑闳文，林崴涓，
申请(专利权)人：王家麟，王介亨，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71