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便携式非甲烷总烃产品是如何完成对甲烷的分析的?

时间:2021-07-15 点击次数:112
便携式非甲烷总烃产品原理上主要分为催化氧化法和色谱法。催化氧化法和色谱法的主要区别在于,催化法通过催化甲烷以外的有机物对甲烷进行分析,色谱法通过色谱分离的方法对甲烷进行分离分析。

1、催化氧化法

从前期的现场应用情况看,催化法具有响应时间快的优点,且在大部分工况下其测量数值和色谱法准确性相当,但是由于催化法本身方法上的缺陷,如果样品中氧含量低,或者存在导致催化剂中毒的成分例如硫等,测量上可能出现问题,在应用上需要注意。另外,催化法的转化炉需要定期进行老化或者维护,并验证其催化效率,对于一般用户来说,操作上难度较大。

另外,大多采用催化法原理的产品,最初设计上只考虑了总烃测定,后来为了满足非甲烷总烃市场需求,增加了甲烷催化模块。因而,产品通常采用分体式设计,即由两套设备组合而成,一套测试总烃,另一套测试甲烷,相减得到非甲烷总烃含量。分体式设计导致设备现场使用较为繁琐,需要现场搬运、连接复杂管路和电路,此外由于催化模块的设计,需要现场接拉220vac电源,导致污染源现场众多应用受限。
 

2、色谱法

色谱法产品前期主要参考《hj/t 38 固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法》,该标准在原理上和目前新发布的标准征求意见稿基本一致。由于色谱法是国内外较为成熟的方法,实验室应用时间较长,且原理上决定了是更为通用和可靠的方法。对于甲烷的分析,采用色谱柱进行分离,可以完全消除现场工况下其他物质的干扰。另外,色谱法还有一个优点,就是通过内部增加阀,可以增加苯系物等测量因子,一套设备一次分析可以同时测量非甲烷总烃和苯系物,这也是催化法无法做到的。

当然,采用色谱法则意味着系统气路将相对复杂,这将对仪器的设计提出了更高的要求。目前常见的色谱法便携式非甲烷总烃分析仪分为两类,一类是拼凑式便携式产品,主机采用实验室或者在线色谱仪简单改造而成,还需外置气瓶箱、电池、笔记本等,在整机设计上未考虑便携式应用需求和污染源现场工况。污染源现场测试平台场地有限,这类产品大部分情况下较难搬上高处平台,就算把几个箱体搬上平台,还需花费较长时间连接管路和电源,进行开机预热,一个点位分析5组数据的情况下,在平台上的操作总时长约需要45-60分钟,这对使用人员来说,是一个很大的挑战。

第二类为真正意义上的便携式产品,气瓶、电池和控制单元均内置于一个小机箱内,具有较强的整体性和便携性。由于设计上需要充分考虑污染源现场应用的需求,对于产品系统和软件设计要求较高。这类产品可直接拎上测试平台,且可提前预热,一到平台可直接测量出数据,一个点位分析5组数据的情况下,在平台上的操作总时长甚至不到10分钟。对于不了解仪器原理和连接的操作人员,亦可通过简单培训即可上手操作。由于避免了大量的人工连接和软件操作,现场的分析都交给仪器自动运行分析,数据的准确性大大提高。

 

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