[实用新型]一种定量分析非甲烷总烃的装置

说明书

本实用新型涉及一种定量分析非甲烷总烃的装置，属于气体分析检测领域。本实用新型所述装置包括非甲烷切割器；所述非甲烷切割器包括催化氧化器、甲烷分离器；所述催化氧化器与甲烷分离器连接。当样品气中含有乙烷时，催化氧化器在甲烷全部保留的前提下，将乙烷最大程度的氧化，且其余有机化合物全部氧化，甲烷分离器再将甲烷与未氧化乙烷分离，即可准确定量甲烷，进而准确定量非甲烷总烃，另外，高沸点有机化合物均氧化为二氧化碳和水，在装置内无残留，不会干扰下一个分析周期。

技术领域

本实用新型涉及一种定量分析非甲烷总烃的装置，属于气体分析检测领域。

背景技术

总烃，指所有的碳氢化合物及其衍生物，对环境空气造成污染的主要是常温下为气态及液态但具有较大挥发性的部分。非甲烷总烃通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物及其衍生物(其中主要是C₂-C₈)。在实验条件下，用氢火焰离子化检测器(FID)所测得的气态碳氢化合物及其杂原子取代化合物的总量，减去甲烷部分的含量，即为非甲烷总烃。非甲烷总烃浓度高，一般说明空气或者废气中有机污染物含量高，除直接对人体健康有害外，在一定条件下大气中的烃类与氮氧化物经日光照射产生一系列光化学反应而形成光化学烟雾，对环境和人类都造成进一步危害。因此大气污染物综合排放标准中明确规定了非甲烷总烃的最高允许排放浓度、最高允许排放速率和无组织排放限值。

非甲烷总烃测定的公认方法是分别测定总烃和甲烷含量，然后两者相减得到非甲烷总烃含量。对于总烃测定，通常将样品气以固定流速连续流入FID检测器，或利用载气(零气)将固定体积的样品气带入FID检测器，这是总烃测定的标准方法。目前甲烷测定方法主要有三种：红外分析法、气相色谱-FID法和催化氧化-FID法。其中，红外分析法最为简单，但灵敏度与FID法相比低一个数量级，而且易受样品气温度和含水量的影响而降低稳定性。

中华人民共和国国家环境保护标准《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》(HJ 38-2017)推荐了一种甲烷的气相色谱分析方法，即先用多孔聚合物类气固色谱柱将甲烷与其他有机物分离，然后用FID检测器积分定量，另外公开号CN105987967B、CN104849374B、CN205426869U的中国专利也采用气固色谱柱分离-FID定量的方法来分析甲烷。这类方法虽然能将甲烷与其他有机物完全分离，可以得到不受干扰的分析结果，但是，气固色谱柱对高沸点有机物保留很强，虽可采取反吹色谱柱的方法在一定程度上得到再生，但有很大的概率仍会残留高沸点有机物，在温和的条件下很难回到理想状态。

公开号CN106053652A、CN110411973A的中国专利申请公开了采用催化氧化法分析甲烷的装置，即采用催化氧化催化剂将甲烷之外的有机物氧化成二氧化碳和水等在FID检测器上无响应的物质，所采用催化剂的有效成分通常为铜、锰、钴、镍等过渡金属氧化物或铂、钯等贵金属。这种方法能够避免气相色谱-FID法中高沸点有机物的污染问题，理想情况下，应该保证其他有机物完全反应掉而甲烷含量不受损失，但主要问题是，当样品气中含有乙烷时，由于乙烷和甲烷的氧化反应温度非常接近，当乙烷完全被催化燃烧掉时，甲烷损失量通常在10％以上，而随着使用时间的增加，催化剂活性会降低，导致乙烷剩余量增多，从而影响到非甲烷总烃测定的准确性。

发明内容

本实用新型利用新结构的装置定量分析非甲烷总烃，解决了上述问题。

本实用新型提供了一种定量分析非甲烷总烃的装置，所述装置包括非甲烷切割器；所述非甲烷切割器包括催化氧化器、甲烷分离器；所述催化氧化器与甲烷分离器连接。

所述催化氧化器在本实用新型中的作用为：当样品气中含有乙烷时，只将部分乙烷氧化为二氧化碳和水，以保留全部的甲烷，而其余有机化合物全部氧化为二氧化碳和水。

本实用新型所述甲烷分离器的作用为：将甲烷与剩余的未氧化乙烷分离开。

本实用新型优选为所述甲烷分离器为填充柱。