[发明专利]一种大气碳氢化合物在线分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于环境空气、温室气体以及垃圾填埋、化工园区、垃圾焚烧等场所空气的自动监测装置，属于环境大气监测设备技术领域。

背景技术

随着工业化进程的加快，各种人为有机物的排放日益严重，直接影响到广大人民群众的健康，对于环境空气的监测一直局限于SO₂、NOx、PM₁₀等常规参数，而针对大气中碳氢化合物的监测一直处于空白，碳氢化合物属于挥发性有机物，挥发性有机物可有嗅味，有刺激性，而且有些化合物具有基因毒性，极易对人体造成伤害。相关的研究表明，挥发性有机物能引起机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状，还可能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应等。

碳氢化合物主要包括甲烷及非甲烷总烃。甲烷是目前公认的温室气体，导致全球变暖，最新的方式是以20年来计算，得出甲烷的温室效应比二氧化碳强72倍，实现对甲烷的监测是目前进行温室气体监测的重要内容之一。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(其中主要是C₂～C₈)，大气中的非甲烷总烃超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。 

对于碳氢化合物的监测一般采用经典的色谱的方法，需要复杂的管路设计及阀控技术，此种方式的实现相对要求较高，易出现熄火等问题，对于操作人员技术要求相对较高。因此需要开发研制易于实现的大气碳氢化合物在线分析仪，实现碳氢化合物的简单快速检测。本发明通过研制新型分离技术实现甲烷、非甲烷总烃及碳氢化合物总烃的监测，改变了传统的色谱分离方法，实现大气中碳氢化合物的实时在线简单准确监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是研制一种能够改变传统的色谱分离方法，实现甲烷、非甲烷总烃及碳氢化合物总烃的分别监测，适用于环境空气、温室气体以及垃圾填埋、化工园区、垃圾焚烧等场所空气自动监测的新型的大气碳氢化合物在线分析仪。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种大气碳氢化合物在线分析仪，由进样组件、动力提供组件、高温转化炉组件、检测器组件组成，进样组件在仪器的前端，进样组件上有采样溢出口、样气口、零气口与外界大气连通，进样组件与动力提供组件相连接，动力提供组件的输出端连接到高温转化炉组件，高温转化炉组件的输出端与检测器组件相连接。

上述大气碳氢化合物在线分析仪，所述进样组件为进样阀块，进样阀块内有样气气路、标气气路、零气气路，在样气气路和标气气路之间安装有采样校准阀，在标气气路和零气气路之间安装零标阀。

上述大气碳氢化合物在线分析仪，所述动力提供组件为采样泵或有压力的气体。

上述大气碳氢化合物在线分析仪，所述高温转化炉组件包括进气阀、出气阀和高温转化炉，高温转化炉由内装转化剂的不锈钢管、控温装置、保温层、高温转化炉外壳组成，保温层将内装转化剂的不锈钢管、控温装置包裹为一体，进气阀分别与出气阀和内装转化剂的不锈钢管相连通，出气阀与检测器组件相连接，进气阀和出气阀为可以定时切换的三通电磁阀。

上述大气碳氢化合物在线分析仪，所述检测器组件由几个流量控制阀及检测器组成，高温转化炉组件的出气口、燃气口、助燃气口分别通过流量控制阀与检测器相连接，流量控制阀为可调节电磁阀，检测器为氢火焰离子化检测器。

本发明的有益效果是：

本发明可实现环境大气中碳氢化合物的实时在线监测，可实现测定温室气体甲烷的在线监测，省略了其他色谱法在线碳氢化合物分析仪中色谱柱的选择及复杂的阀控技术，具有结构简单、运行周期长、监测数据快速准确、可以与中心控制站进行实时传输和控制、无污染等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的高温转化炉组件示意图。

图中标记如下：采样溢出口1、样气口2、零气口3、标气口4、样气出口5、样气入口6、燃气口7、助燃气口8、旁路排出口9、检测器排出口10、进样组件11、动力提供组件12、高温转化炉组件13、检测器组件14、氢火焰离子化检测器15、第一流量调节阀16a、第二流量调节阀16b、第三流量调节阀16c、采样校准阀17、零标阀18、第一限流装置19a、第二限流装置19b、第三限流装置19c、第四限流装置19d、机箱外壳20、转化剂21、保温层22、高温转化炉外壳23、控温装置24、进气阀25、出气阀26。