环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统及检测方法。两位三通阀的两个接口分别为样品气入口和载气入口Ⅳ，一个接口与十通阀的V0接口连接；定量环连接在十通阀的V9接口和V2接口之间，甲烷预柱连接在十通阀的V8接口和V4接口之间，甲烷主柱连接在十通阀的V9接口，与FID检测器连接，十通阀的V3接口为载气入口Ⅱ，十通阀的V6接口为载气入口Ⅲ，十通阀的V7接口为放空口Ⅱ；冷阱管连接在六通阀的A3接口和A6接口之间，总烃专用柱连接在六通阀的A5接口，通过气阻和FID检测器连接，六通阀的A4接口为载气入口Ⅰ；采样泵连接在六通阀的A2接口，出口即为放空口Ⅰ。。。

【技术实现步骤摘要】
环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及环境检测设备
，特别涉及一种环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]现有的测量空气中非甲烷总烃的方法，多为甲烷总烃差减法，色谱柱反吹分离法或者冷阱分离法，上述三种分离方法均有弊端：若采用甲烷总烃差减法，当空气中的甲烷含量远高于非甲烷总烃含量时，这种方法会造成分析误差的叠加，使得结果偏离较大；若采用色谱柱反吹分离法，这种方法要求色谱柱的分离能力必须足够强且对于重组分的吸附脱附时间不能过长，否则会造成非甲烷总烃的进样带宽过大，峰型低矮，检出限过高；若采用冷阱分离法，当空气中的含有与沸点较低组分时，会造成甲烷和非甲烷总烃的分离误差，从而造成甲烷的分析结果误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统及检测方法，采用冷阱吸附、高温脱附和甲烷色谱柱分离方法，将空气中甲烷和非甲烷总烃的分离工作让冷阱吸附完成，确保足够取样量的同时，增大了测量的灵敏度。使用色谱原理分离甲烷，并且含有预柱反吹的设计，在确保甲烷分析准确的同时，反吹功能增加了色谱柱的使用寿命，增加的仪器的稳定性和可靠性。本专利技术的非甲烷总烃的检测气路与甲烷的检测气路，相对独立，互不干扰，增加了整套系统的可调式性和测量结果的准确性。
[0004]本专利技术的技术方案是：环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统，包括设置在FID温控箱内的FID检测器和设置在主温控箱内的六通阀、十通阀、两位三通阀、定量环、冷阱管、总烃专用柱、甲烷预柱、甲烷主柱和气阻；还包括设置在主温控箱外质量流量计和采样泵；两位三通阀其中的一个接口的引出管即为样品气入口，一个接口为载气入口Ⅳ，一个接口与十通阀的V0接口连接；定量环连接在十通阀的V9接口和V2接口之间，甲烷预柱连接在十通阀的V8接口和V4接口之间，甲烷主柱连接在十通阀的V9接口的引出管上，与FID检测器连接，十通阀的V3接口的引出管即为载气入口Ⅱ，十通阀的V6接口的引出管即为载气入口Ⅲ，十通阀的V7接口的引出管即为放空口Ⅱ；冷阱管连接在六通阀的A3接口和A6接口之间，总烃专用柱连接在六通阀的A5接口的引出管上，通过气阻和FID检测器连接，六通阀的A4接口的引出管即为载气入口Ⅰ；所述质量流量计连接在六通阀的A2接口的引出管上，所述采样泵与质量流量计连接,采样泵的出口即为放空口Ⅰ；所述冷阱管包括冷却装置和闪蒸装置，闪蒸装置设置在冷却装置内部；所述检测系统有五路气路，分别是样品气路和四路载气气路；使用时检测系统有
四种状态，分别是进样状态、非甲烷总烃检测状态、甲烷检测状态和吹扫状态，五路气路在每个状态均有不同的连接方式，通过六通阀、十通阀和三通阀接口的切换实现每个状态的气路连接。
[0005]在上述技术方案中，进样状态时，六通阀内的A2和A3接口连接、A4和A5接口连接、A1和A6接口连接，十通阀内的V1和V2接口连接、V3和V4接口连接、V5和V6接口连接、V7和V8接口连接、V9和V0接口连接，两位三通阀样品气入口方向流通，载气入口Ⅳ方向截止；样品气入口、两位三通阀、十通阀的V0接口、十通阀的V9接口、定量环、十通阀的V2接口、十通阀的V1接口、六通阀的A1接口、六通阀的A6接口、冷阱管、六通阀的A3接口、六通阀的A2接口、质量流量计、采样泵、放空口Ⅰ依次连接组成样品气气路；载气入口Ⅰ、六通阀的A4接口、六通阀的A5接口、总烃专用柱、气阻、FID检测器依次连接组成第一路载气气路；载气入口Ⅱ、十通阀的V3接口、十通阀的V4接口、甲烷预柱、十通阀的V8接口、十通阀的V7接口、放空口Ⅱ依次连接组成第二路载气气路；载气入口Ⅲ、十通阀的V6接口、十通阀的V5接口、甲烷主柱、FID检测器依次连接组成第三路载气气路；在上述技术方案中，非甲烷总烃检测状态时，六通阀1内的A1和A2接口连接、A3和A4接口连接、A5和A6接口连接，十通阀2内各接口的连接与进样状态相同，两位三通阀样品气入口方向流通，载气入口Ⅳ方向截止；样品气入口、两位三通阀、十通阀的V0接口、十通阀的V9接口、定量环、十通阀的V2接口、十通阀的V1接口、六通阀的A1接口、六通阀的A2接口、质量流量计、采样泵、放空口Ⅰ依次连接组成样品气气路；载气入口Ⅰ、六通阀的A4接口、六通阀的A3接口、冷阱管、六通阀的A6接口、六通阀的A5接口、总烃专用柱、气阻、FID检测器依次连接组成第一路载气气路；载气入口Ⅱ、十通阀的V3接口、十通阀的V4接口、甲烷预柱、十通阀的V8接口、十通阀的V7接口、放空口Ⅱ依次连接组成第二路载气气路；载气入口Ⅲ、十通阀的V6接口、十通阀的V5接口、甲烷主柱、FID检测器依次连接组成第三路载气气路；在上述技术方案中，甲烷检测状态时，六通阀内各接口连接与进样状态相同，十通阀内的V0和V1接口连接、V2和V3接口连接、V4和V5接口连接、V6和V7接口连接、V8和V9接口连接；两位三通阀样品气入口方向截止，载气入口Ⅳ方向流通；载气入口Ⅰ、六通阀的A4接口、六通阀的A3接口、冷阱管、六通阀的A6接口、六通阀的A5接口、总烃专用柱、气阻、FID检测器依次连接组成第一路载气气路；载气入口Ⅱ、十通阀的V3接口、十通阀的V2接口、定量环、十通阀的V9接口、十通阀的V8接口、甲烷预柱、十通阀的V4接口、十通阀的V5接口、甲烷主柱、FID检测器依次连接组成第二路载气气路；载气入口Ⅲ、十通阀的V6接口、十通阀的V7接口、放空口Ⅱ依次连接组成第三路载气气路；载气入口Ⅳ、两位三通阀、十通阀的V0接口、十通阀的V1接口、六通阀的A1接口、六通阀的A2接口、质量流量计、采样泵、放空口Ⅰ依次连接组成第四路载气气路。
[0006]在上述技术方案中，吹扫状态时，六通阀和十通阀各接口的连接与进样状态相同，两位三通阀样品气入口方向截止，载气入口Ⅳ方向流通；载气入口Ⅰ、六通阀的A4接口、六通阀的A5接口、总烃专用柱、气阻、FID检测器依次连接组成样品气气路连接；载气入口Ⅱ、十通阀的V3接口、十通阀的V4接口、甲烷预柱、十通阀的V8接口、十通阀的V7接口、放空口Ⅱ依次连接组成第二路载气气路；载气入口Ⅲ、十通阀的V6接口、十通阀的V5接口、甲烷主柱、FID检测器依次连接组成第三路载气气路；载气入口Ⅳ、两位三通阀、十通阀的V0接口、十通阀的V9接口、定量环、十通阀的V2接口、十通阀的V1接口、六通阀的A1接口、六通阀的A6接口、冷阱管、六通阀的A3接口、六通阀的A2接口、质量流量计、采样泵、放空口Ⅰ依次连接组成第四路载气气路。
[0007]一种环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测方法，包括四个阶段，分别是进样阶段、检测非甲烷总烃阶段、检测甲烷阶段和吹扫阶段，按如下步骤进行：打开检测系统的电源，设定冷阱管温度为
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100℃~
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150℃、主温控箱温度为80~140℃，FID温控箱温度为160~200℃；步骤1，进样阶段：当冷阱管、主温控箱和FID温控箱的温度达到设定值后，将采样泵开启，并将六通阀、十通阀以及两位三通阀切换至进样状态，第四路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统，其特征在于：包括设置在FID温控箱（15）内的FID检测器（11）和设置在主温控箱（14）内的六通阀（1）、十通阀（2）、两位三通阀（3）、定量环（5）、冷阱管（6）、总烃专用柱（7）、甲烷预柱（8）、甲烷主柱（9）和气阻（10）；还包括设置在主温控箱（14）外质量流量计（16）和采样泵（17）；两位三通阀（3）其中的一个接口的引出管即为样品气入口（4），一个接口为载气入口Ⅳ（13
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4），一个接口与十通阀（2）的V0接口连接；定量环（5）连接在十通阀（2）的V9接口和V2接口之间，甲烷预柱（8）连接在十通阀（2）的V8接口和V4接口之间，甲烷主柱（9）连接在十通阀（2）的V9接口的引出管上，与FID检测器（11）连接，十通阀（2）的V3接口的引出管即为载气入口Ⅱ（13
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2），十通阀（2）的V6接口的引出管即为载气入口Ⅲ（13
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3），十通阀（2）的V7接口的引出管即为放空口Ⅱ（12
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2）；冷阱管（6）连接在六通阀（1）的A3接口和A6接口之间，总烃专用柱（7）连接在六通阀（1）的A5接口的引出管上，通过气阻（10）和FID检测器（11）连接，六通阀（1）的A4接口的引出管即为载气入口Ⅰ（13
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1）；所述质量流量计（16）连接在六通阀（1）的A2接口的引出管上，所述采样泵（17）与质量流量计（16）连接,采样泵（17）的出口即为放空口Ⅰ（12
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1）；所述冷阱管（6）包括冷却装置（6
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1）和闪蒸装置（6
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2），闪蒸装置（6
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2）设置在冷却装置（6
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1）内部；所述检测系统有五路气路，分别是样品气路和四路载气气路；使用时检测系统有四种状态，分别是进样状态、非甲烷总烃检测状态、甲烷检测状态和吹扫状态，五路气路在每个状态均有不同的连接方式，通过六通阀（1）、十通阀（2）和三通阀（3）接口的切换实现每个状态的气路连接。2.如权利要求1所述的一种环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统，其特征在于：进样状态时，六通阀（1）内的A2和A3接口连接、A4和A5接口连接、A1和A6接口连接，十通阀（2）内的V1和V2接口连接、V3和V4接口连接、V5和V6接口连接、V7和V8接口连接、V9和V0接口连接，两位三通阀（3）的样品气入口（4）方向流通，载气入口Ⅳ（13
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4）方向截止；样品气入口（4）、两位三通阀（3）、十通阀（2）的V0接口、十通阀（2）的V9接口、定量环（5）、十通阀（2）的V2接口、十通阀（2）的V1接口、六通阀（1）的A1接口、六通阀（1）的A6接口、冷阱管（6）、六通阀（1）的A3接口、六通阀（1）的A2接口、质量流量计（16）、采样泵（17）、放空口Ⅰ（12
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1）依次连接组成样品气气路；载气入口Ⅰ（13
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1）、六通阀（1）的A4接口、六通阀（1）的A5接口、总烃专用柱（7）、气阻（10）、FID检测器（11）依次连接组成第一路载气气路；载气入口Ⅱ（13
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2）、十通阀（2）的V3接口、十通阀（2）的V4接口、甲烷预柱（8）、十通阀（2）的V8接口、十通阀（2）的V7接口、放空口Ⅱ（12
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2）依次连接组成第二路载气气路；载气入口Ⅲ（13
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3）、十通阀（2）的V6接口、十通阀（2）的V5接口、甲烷主柱（9）、FID检测器（11）依次连接组成第三路载气气路。3.如权利要求1所述的一种环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统，其特征在于：非甲烷总烃检测状态时，六通阀（1）内的A1和A2接口连接、A3和A4接口连接、A5和A6接口连接，十通阀（2）内各接口的连接与进样状态相同，两位三通阀（3）的样品气入口（4）方向流通，载气入口Ⅳ（13
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4）方向截止；
样品气入口（4）、两位三通阀（3）、十通阀（2）的V0接口、十通阀（2）的V9接口、定量环（5）、十通阀（2）的V2接口、十通阀（2）的V1接口、六通阀（1）的A1接口、六通阀（1）的A2接口、质量流量计（16）、采样泵（17）、放空口Ⅰ（12
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1）依次连接组成样品气气路；载气入口Ⅰ（13
‑
1）、六通阀（1）的A4接口、六通阀（1）的A3接口、冷阱管（6）、六通阀（1）的A6接口、六通阀（1）的A5接口、总烃专用柱（7）、气阻（10）、FID检测器（11）依次连接组成第一路载气气路；载气入口Ⅱ（13
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2）、十通阀（2）的V3接口、十通阀（2）的V4接口、甲烷预柱（8）、十通阀（2）的V8接口、十通阀（2）的V7接口、放空口Ⅱ（12
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2）依次连接组成第二路载气气路；载气入口Ⅲ（13
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3）、十通阀（2）的V6接口、十通阀（2）的V5接口、甲烷主柱（9）、FID检测器（11）依次连接组成第三路载气气路。4.如权利要求1所述的一种环境空气中非甲烷总烃含量的在线检测系统，其特征在于：甲烷检测状态时，六通阀（1）内各接口连接与进样状态相同，十通阀（2）内的V0和V1接口连接、V2和V3接口连接、V4和V5接口连接、V6和V7接口连接、V8和V9接口连接；两位三通阀（3）的样品气入口（4）方向截止，载气入口Ⅳ（13
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4）方向流通；载气入口Ⅰ（13
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1）、六通阀（1）的A4接口、六通阀（1）的A3接口、冷阱管（6）、六通阀（1）的A6接口、六通阀（1）的A5接口、总烃专用柱（7）、气阻（10...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙博，葛凤彬，李光群，秦天明，楚鑫磊，牛文兴，王元刚，王长嵩，
申请(专利权)人：天津津普利环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：