voc分析儀
一、產(chǎn)品介紹
揮發(fā)性有機化合物(VOCS)是指沸點在 50℃~260℃之間、室溫下飽和蒸氣壓超過 133Pa 的易揮發(fā)性化合物,其主要成分為烷類、苯系物、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他化合物等,它的成分復(fù)雜,所表現(xiàn)出的毒性、刺激性、致癌作用對人類健康造成較大的影響。根據(jù)貴方提供的監(jiān)測需求,山東新澤儀器自主開發(fā)的 TK-1200 污染源揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)采用的全程伴熱預(yù)處理+在線色譜技術(shù)+火焰離子檢測法(FID),主要應(yīng)用于對各種工業(yè)污染源排放有機物的實時監(jiān)測,本系列在線氣相色譜分析儀采用技術(shù),性能穩(wěn)定可靠,自動化程度高,檢測范圍寬,能夠測量 VOCS、總烴(THC)、非甲烷總烴(NMHC)、苯及苯系物等多項參數(shù),對 VOCS 的濃度和排放率進行連續(xù)、實時地跟蹤監(jiān)控,并將所有的監(jiān)測參數(shù)傳輸至工控機軟件和用戶 DCS 系統(tǒng),可通過數(shù)采儀與環(huán)保部門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊。系統(tǒng)設(shè)備放置在分析小屋內(nèi),操作和維護方便,具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送、遠程故障診斷等功能,實現(xiàn)了工作現(xiàn)場的無人值守。整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,模塊化設(shè)計,穩(wěn)定性強,運行成本低。
二、 測量項目
測量參數(shù):VOCS 氣態(tài)污染物、O2、溫度、壓力、流速(流量)、濕度;
三、系統(tǒng)特點
1、配有觸摸屏,菜單式操作,進行不同的配置可實現(xiàn) VOCs 組份濃度,甲烷/非甲烷總烴濃度及治理前后對比分析;
2、采用氣相色譜監(jiān)測方法,符合國家標(biāo)準(zhǔn),分析周期短,測量準(zhǔn)確;
3、系統(tǒng)可實現(xiàn)零點和量程自動校驗功能(切換標(biāo)氣方式);
4、采樣探頭至分析儀表的流路采用全程 125 度伴熱,沒有任何的冷點;
5、樣品無吸附,無堵塞現(xiàn)象;整個流路和部件材料適用高溫、焦油、高壓、高腐蝕等多種混合組份的惡劣工況,防止堵塞和腐蝕。
6、電腦和系統(tǒng)控制軟件,序列運行全自動監(jiān)測分析環(huán)境空氣中 C2-C12 揮發(fā)性有機污染物;
7、系統(tǒng)具有運行和報警、連鎖并實現(xiàn)反吹、標(biāo)定等功能,保證統(tǒng)長時間運行,同時擁有自診斷功能,減少了維護工作量和成本。
四、系統(tǒng)組成
TK-1200揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)由氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)3100型在線氣相色譜儀(非甲烷總烴(NMHC)&苯系物)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)SVPT-100型皮托管(溫度、壓力、流速)和SSD-100濕度儀、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)、校準(zhǔn)與輔助子系統(tǒng)四個基本部分組成。具體介紹如下:
本系統(tǒng)由置于煙囪或煙道上的采樣探頭、伴熱管和溫壓流一體化探頭及濕度探頭,以及置于小屋中的控制機柜、標(biāo)氣和氣體發(fā)生器組成。
采樣探頭負責(zé)煙氣采樣,內(nèi)置陶瓷濾芯用于過濾煙氣中的粉塵。
伴熱管線高溫伴熱避免煙氣中水蒸氣冷凝。
溫壓流用于測量煙囪或煙道內(nèi)煙氣的溫度、壓力和流速。
濕度儀用于測量煙囪或煙道內(nèi)煙氣的濕度。
控制機柜內(nèi)置電控單元、工控機、加熱盒、高溫泵等。
標(biāo)氣用于校準(zhǔn)分析儀表,零氣發(fā)生器、氫氣發(fā)生器、高純氮氣瓶提供氣源。
空壓機產(chǎn)生壓縮空氣,用于對伴熱管線、采樣探頭、溫壓流進行定期反吹。
五、系統(tǒng)各部分介紹
1 、采樣系統(tǒng)介紹
針對該工況特點對 VOC 進行在線分析監(jiān)測,系統(tǒng)采用全程高溫法進行樣品的傳輸。從探頭、伴熱管線到分析儀器內(nèi)部均采用 125℃以上高溫伴熱,保證測量組分無損失。高溫伴熱的樣品直接進入到色譜系統(tǒng)進行分析檢測,得到分析檢測結(jié)果。采用高溫伴熱采樣系統(tǒng),還可以有效的避免樣品中的水蒸氣冷凝,從而導(dǎo)致樣品組分的損失。同時樣品前處理系統(tǒng)還具有兩級樣品過濾模塊,有效的避免樣品中的顆粒物組分對分析系統(tǒng)的影響,延長儀器的使用壽命。
1.1 煙氣氣體污染物采樣器
圖 1-1 高溫采樣探頭
7.1.2 伴熱管線介紹
伴熱采樣復(fù)合管是環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)中在線分析成套系統(tǒng)的重要部件,它是由一組耐腐蝕高性能氟樹脂導(dǎo)管平行敷設(shè)特種恒功率伴熱管及各種電線,外加玻纖保溫層,后經(jīng)過聚氯乙烯(PVC)為保護外套復(fù)合而成。
恒功率伴熱的自動限溫功能,可以保證采樣管內(nèi)維持一定的恒溫,保證采集樣品與初始值保持基本一致,終確保系統(tǒng)連續(xù)、正確的采集樣氣。根據(jù)采集樣氣的成份、溫度等實際情況,采樣導(dǎo)管可以選用不同材質(zhì),電熱帶可以根據(jù)用戶選型選用高、中、低溫的產(chǎn)品,另外根據(jù)功能配置各種導(dǎo)線等。
采樣:可組合多種類型、材質(zhì)的采樣管;
伴熱:自調(diào)功率,自動補償,伴熱保溫,高效絕熱;
1.3 主要參數(shù)
2 氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)
2.1 色譜分析儀表
3100 在線氣相色譜儀外觀圖
2.2 色譜分離基本原理
多組分的混合氣體通過色譜柱時,被色譜柱內(nèi)的固定相所吸附,由于氣體分子種類不同,被固定相吸附的程度也不同,因而通過柱子的速度產(chǎn)生差異,在柱出口處就發(fā)生了混合氣體被分離成各個組分的現(xiàn)象,這種采用色譜柱和檢測器對混合氣體先分離、后檢測的定性、定量的分析方法叫做氣相色譜分析法(圖 1)。
圖 1
根據(jù)需要測量的氣體選用不同的色譜柱,被測樣氣進入色譜柱后,分離出被測氣體,以相應(yīng)的時間差送入檢測器監(jiān)測被測氣體。甲烷、非甲烷總烴分析儀,采用色譜柱技術(shù)分理出CH4氣體送入氫火焰離子檢測器分析CH4濃度,其他的氣體送入氫火焰離子檢測器監(jiān)測非甲烷烴類氣體濃度(圖2)。
圖 2
2.3 FID 的工作原理
3100采用氣相色譜法原理,采用三個定量環(huán)、一個六通閥、兩個十通閥、一根分離甲烷的色譜柱、一根總烴色譜柱、一根分離苯系物的色譜柱,兩個FID檢測器的解決方案。在確保各項性能指標(biāo)均達到國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下,實現(xiàn)較高的測試性價比。具體的工作原理主要是通過泵將樣品抽到定量環(huán)中定量,六通閥和十通閥同時切換,總烴定量環(huán)中的樣品快速通過總烴柱到達FID檢測器,測定總烴濃度,甲烷定量環(huán)中的樣品通過填充柱,樣品在填充柱中分離,甲烷經(jīng)過填充柱到達FID,測定甲烷濃度,苯系物通過預(yù)柱和分析柱分離,然后六通閥和十通閥同時切換至原始位置,利用反吹的方式將仍滯留在填充柱中的非甲烷總烴通吹掃至出口,利用反吹的方式將預(yù)柱中比苯系物沸點高的誤差吹掃至出口,完成檢測。通過總烴和甲烷含量的差值計算得到非甲烷總烴的含量,極大縮短分析周期??偀N檢出限為0.03 mg/m3,甲烷檢出限為0.03 mg/m3,可以滿足標(biāo)準(zhǔn)HJ/T38的要求。苯檢出限為0.2 mg/m3,甲苯檢出限為0.3 mg/m3,乙苯檢出限為0.3 mg/m3,對二甲苯檢出限為0.3 mg/m3,間二苯檢出限為0.3 mg/m3,鄰二甲苯檢出限為0.3mg/m3,1,3,5-*苯檢出限為0.3 mg/m3,對苯乙烯檢出限為0.3 mg/m3,1,2,4-*苯檢出限為0.3 mg/m3,1,2,3-*苯檢出限為0.3 mg/m3。
TK-1200 污染源揮發(fā)性有機物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)工控機自動進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、分析及處理,檢測結(jié)果數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)連接可以自動上傳至企業(yè) DCS 控制系統(tǒng),向企業(yè)內(nèi)部的 DCS 輸送檢測結(jié)果數(shù)據(jù)和報警信息。儀表操作人員在辦公室內(nèi)可以通過安裝在工控機上的 VOC 有機廢氣自動監(jiān)測軟件監(jiān)控查所有測量信息和儀表工作狀態(tài)信息??稍O(shè)置監(jiān)控數(shù)據(jù)的報警上限和下限濃度值,超出限值自動報警;能夠檢索任意時間點的監(jiān)測數(shù)據(jù)和任意時間段的報表。
工控機軟件詳細的說明請參考《上位機軟件操作手冊》。
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