【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于環(huán)境監(jiān)測，特別是涉及到一種非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、非甲烷總烴（nmhc）是指除甲烷以外所有碳?xì)浠衔锏目偡Q。一般認(rèn)為，它主要包括烷烴、?烯烴、?芳香烴和?含氧烴等組分，指的是具有c2-c12（或c2-c8）的烴類物質(zhì)。非甲烷總烴是大氣污染物的一種，其存在的意義是為了描述和評價環(huán)境有機物污染情況。據(jù)《環(huán)境空氣?總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定?直接進(jìn)樣-氣相色譜法》（hj?604-2017）和《固定污染源廢氣?總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定?氣相色譜法》（hj?38-2017），總烴是指：在其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測定條件下，在氣相色譜儀的氫火焰離子化檢測器上有響應(yīng)的氣態(tài)有機化合物的總和；非甲烷總烴指：在其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測定條件下，從總烴中扣除甲烷以后其他氣態(tài)有機化合物的總和。
2、現(xiàn)在的非甲烷總烴的方法主要有三種：（1）差減法；（2）直測法；（3）催化法。（參考文獻(xiàn)：李佳,陳勇,張渝,等.揮發(fā)性有機物與非甲烷總烴的相關(guān)性研究[j].中國測試,2019,?45(12):8.doi:cnki:sun:sycs.0.2019-12-013.）
3、（1）差減法：樣品通過六通閥+定量環(huán)”進(jìn)樣，分別在甲烷柱和總烴柱上測得甲烷和總烴的含量，兩者之差即為nmhc，同時以除烴空氣代替樣品，測得氧在總烴柱上的響應(yīng)值，以扣除樣品中氧對總烴測定的干擾。此方法符合分析方法標(biāo)準(zhǔn)hj?38-2017、?hj?604-2017和hj?1332-2023要求。
4、（2）直測法：樣品通過十通閥
5、（3）催化法：氣體樣品分別進(jìn)入總烴檢測單元和甲烷催化轉(zhuǎn)換單元，經(jīng)氫火焰離子化檢測器（fid）分別測定總烴及甲烷的含量，兩者之差即為?nmhc?的含量。此方法符合分析方法標(biāo)準(zhǔn)hj?1331-2023的要求。
6、上述三種方法，都是通過定量環(huán)直接進(jìn)樣，由氣相色譜分離、氫火焰離子化檢測器（fid）測定。定量環(huán)體積一般是1ml，沒有經(jīng)過富集。
7、在非甲烷總烴分析方法中，有以下問題：
8、大部分非甲烷總烴的監(jiān)測，是現(xiàn)場采樣后帶回實驗室分析的，采樣由氣袋采集，但是氣袋對于不同vocs組分有不同程度的吸附，從而會造成結(jié)果偏低；
9、氣袋采樣，保存期僅48h，樣品需要盡快分析，對實驗室工作時效性要求較高；
10、非甲烷總烴的檢出限為0.07mg/m3，測定下限為0.28mg/m3，而環(huán)境空氣中非甲烷總烴含量較低，有些區(qū)域的濃度低于0.28mg/m3，難以準(zhǔn)確定量。
11、揮發(fā)性有機物（volatile?organic?compounds，簡稱vocs）是常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機化合物，所謂vocs組分，指的是屬于vocs的各種物質(zhì)成分，例如非甲烷碳?xì)浠衔铩Ⅺu代烴、含氧有機化合物、含硫有機化合物等。
12、現(xiàn)有技術(shù)中非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物（vocs）都是分別采集、分別分析，而一些非標(biāo)應(yīng)用是采用氣袋采集樣品，由兩路定量環(huán)分別進(jìn)兩根色譜柱（或空柱），分別測非甲烷總烴和vocs組分，設(shè)備空間占用大，監(jiān)測組分的范圍較小，無法實現(xiàn)采用一個設(shè)備同步監(jiān)測非甲烷總烴與vocs組分；此外，因用定量環(huán)（一般不大于1ml，如果太大，超過色譜柱容量，也難以形成可定量的色譜峰）進(jìn)樣，沒有富集過程，使得vocs組分的方法檢出限較高，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)僅適用于高濃度樣品。
13、另一方面，采用氣袋采集樣品的方式，在面對vocs組分監(jiān)測時，許多物質(zhì)的吸附損失難以忽略，因此實際上僅部分vocs組分可以采用氣袋分析。
14、所以在一定的應(yīng)用場景中，需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)對非甲烷總烴與vocs組分的同步監(jiān)測的方案，同時解決上述用氣袋采集樣品的相關(guān)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)及方法，以解決當(dāng)前
技術(shù)介紹
中存在的問題。
2、本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
3、一種非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括吸附管和監(jiān)測組件，所述吸附管與所述監(jiān)測組件可拆卸連接，所述監(jiān)測組件包括聚焦管、六通閥、四通閥和氣相色譜儀；
4、所述吸附管的一端與惰性氣源連通，吸附管的另一端通過三通分別與所述六通閥和四通閥連通，所述四通閥和六通閥都設(shè)有排空流路；
5、所述氣相色譜儀包括氫火焰離子化檢測器、進(jìn)氣端、質(zhì)譜檢測器、毛細(xì)色譜進(jìn)樣總成、毛細(xì)色譜柱，所述六通閥分別與所述聚焦管和毛細(xì)色譜進(jìn)樣總成連通，所述毛細(xì)色譜進(jìn)樣總成、毛細(xì)色譜柱和質(zhì)譜檢測器依次連通，所述四通閥分別與所述氫火焰離子化檢測器和進(jìn)氣端連通；
6、所述吸附管外設(shè)有加熱組件，所述聚焦管外設(shè)有溫控裝置，所述聚焦管、六通閥和四通閥外設(shè)有熱脫附控溫區(qū)域，所述毛細(xì)色譜柱外設(shè)有柱溫箱。
7、進(jìn)一步地，所述毛細(xì)色譜進(jìn)樣總成包括進(jìn)樣口腔體、進(jìn)樣口載氣端和排空端，所述進(jìn)樣口載氣端與所述六通閥連接，所述進(jìn)樣口腔體一端與六通閥連接，所述進(jìn)樣口腔體另一端分別與毛細(xì)色譜柱和排空端連接。所述進(jìn)樣口載氣端、排空端都設(shè)有電子流量控制單元。
8、進(jìn)一步地，吸附管從采樣入口端到出口端設(shè)置吸附強度由弱到強的吸附劑，吸附劑依次包括carbopack?c、carbopack?b、carboxen?1003；所述吸附管采樣保存時，所述吸附管的兩端設(shè)有可拆卸的密封件，所述吸附管與監(jiān)測組件連接后，所述吸附管的強吸附劑一端與所述惰性氣源連通，惰性氣源和吸附管之間設(shè)有第一電子流路控制器。
9、進(jìn)一步地，所述聚焦管內(nèi)依次設(shè)置吸附強度由弱到強的吸附劑。
10、進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣端設(shè)有規(guī)格相同的電子流量控制單元。
11、進(jìn)一步地，所述四通閥和六通閥設(shè)置的排空流路通過惰性三通并聯(lián)，所述六通閥的排空流路上設(shè)有第二電子流路控制器，所述四通閥的排空流路上設(shè)有阻尼件。
12、非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測方法，包括以下步驟：
13、s1：吸附管的一端連接有氣泵及流量控制組件，氣流從吸附管中的弱吸附劑一端流向強吸附劑一端，除甲烷外的揮發(fā)性有機物被吸附管吸附，氮氣、水等無機物不會被吸附；
14、s2：吸附管密封保存；
15、s3：吸附管與監(jiān)測組件連接，通過惰性氣源向吸附管內(nèi)吹氣，通過惰性氣源吹走吸附管中殘留的微量甲烷、水分等雜質(zhì)，通過吸附管的氣流通過三通分為兩路，一路通過六通閥、聚焦管，然后從對應(yīng)的六通閥的排空流路中排出，另一路通過四通閥從對應(yīng)的排空流路中排出；同時聚焦管溫度通過溫控裝置降低至設(shè)定低溫；同時進(jìn)氣端通過四通閥與氫火焰離子化檢測器連通并通入惰性氣體；
16、s4：通過加熱組件加熱吸附管至330℃，吸附管中的揮發(fā)性有機物脫附后隨本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括吸附管（1）和監(jiān)測組件，所述吸附管（1）與所述監(jiān)測組件可拆卸連接，所述監(jiān)測組件包括聚焦管（2）、六通閥（3）、四通閥（4）和氣相色譜儀；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述毛細(xì)色譜進(jìn)樣總成（7）包括進(jìn)樣口腔體（72）、進(jìn)樣口載氣端（71）和排空端（73），所述進(jìn)樣口載氣端（71）與所述六通閥（3）連接，所述進(jìn)樣口腔體（72）一端與六通閥（3）連接，所述進(jìn)樣口腔體（72）另一端分別與所述毛細(xì)色譜柱（8）和排空端（73）連接，所述進(jìn)樣口載氣端（71）、排空端（73）都設(shè)有電子流量控制單元（9）。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：吸附管（1）從采樣入口端到出口端設(shè)置吸附強度由弱到強的吸附劑，吸附劑依次包括Carbopack?C、Carbopack?B、Carboxen?1003；所述吸附管（1）采樣后進(jìn)行樣品保存時，吸附管（1）的兩端設(shè)有可拆卸的密封件（111），所述吸附管（1）與監(jiān)測組件連接后，吸附管（1）
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述聚焦管（2）內(nèi)依次設(shè)置吸附強度由弱到強的吸附劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)氣端（51）設(shè)有相同規(guī)格的電子流量控制單元（9）。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述四通閥（4）和六通閥（3）設(shè)置的排空流路（19）通過惰性三通并聯(lián)，所述六通閥（3）的排空流路（19）上設(shè)有第二電子流量控制器（12），所述四通閥（4）的排空流路（19）上設(shè)有阻尼件（13）。
7.非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測方法，根據(jù)權(quán)利要求3-6任一項所述非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測方法，其特征在于：步驟S3中，進(jìn)氣端（51）通入的惰性氣體流速與四通閥（4）對應(yīng)的排空流路（19）的排空流速相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測方法，其特征在于：步驟S5中，進(jìn)樣口載氣端（71）設(shè)置了總流速和分流比，如果樣品總量較低，則設(shè)置不分流或低分流比；如果樣品總量較高，則設(shè)置高分流比。
...【技術(shù)特征摘要】
1.非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括吸附管（1）和監(jiān)測組件，所述吸附管（1）與所述監(jiān)測組件可拆卸連接，所述監(jiān)測組件包括聚焦管（2）、六通閥（3）、四通閥（4）和氣相色譜儀；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述毛細(xì)色譜進(jìn)樣總成（7）包括進(jìn)樣口腔體（72）、進(jìn)樣口載氣端（71）和排空端（73），所述進(jìn)樣口載氣端（71）與所述六通閥（3）連接，所述進(jìn)樣口腔體（72）一端與六通閥（3）連接，所述進(jìn)樣口腔體（72）另一端分別與所述毛細(xì)色譜柱（8）和排空端（73）連接，所述進(jìn)樣口載氣端（71）、排空端（73）都設(shè)有電子流量控制單元（9）。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非甲烷總烴和揮發(fā)性有機物組分同步監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：吸附管（1）從采樣入口端到出口端設(shè)置吸附強度由弱到強的吸附劑，吸附劑依次包括carbopack?c、carbopack?b、carboxen?1003；所述吸附管（1）采樣后進(jìn)行樣品保存時，吸附管（1）的兩端設(shè)有可拆卸的密封件（111），所述吸附管（1）與監(jiān)測組件連接后，吸附管（1）的強吸附劑一端與所述惰性氣源（10）連通，所述惰性氣源（10）和吸附管（1）之間設(shè)有第一電子流量控制器（11）。
4.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李春蝶，陳勇，賀愛珍，
申請(專利權(quán))人：四川省成都生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站，
類型：發(fā)明
國別省市：
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