氣相色譜儀在多流路多組分氣體分析中的應(yīng)用
氣相色譜儀廠家，武漢泰特沃斯科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)氣相色譜儀，GC2030Plus氣相色譜儀(觸摸屏)是泰特儀器潛心研究研發(fā)出來的一款實驗室氣相色譜儀。以下由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員主要介紹氣相色譜儀在多流路多組分氣體分析中的應(yīng)用。
在化工生產(chǎn)裝置中，經(jīng)常需要在線分析混合氣體組分，以掌握并及時調(diào)整工藝反應(yīng)過程，保障安全生產(chǎn)，并實現(xiàn)精細(xì)管理。對于一些高溫、高壓、復(fù)雜且危險的反應(yīng)過程，如煤氣化、甲醇合成等反應(yīng)過程，往往要求對裝置中多個流路混合氣體中的多種組分進行分析。
自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范針對多流路多組分的含量分析有下列規(guī)定：“當(dāng)需要分析混合氣中多流路多組分的含量時，宜選用工業(yè)氣相色譜儀；需要響應(yīng)速度快時，宜選用工業(yè)質(zhì)譜儀。”該裝置被測氣體的組分范圍在規(guī)范適用的范圍內(nèi)，考慮選用色譜儀或質(zhì)譜儀進行分析。
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色譜儀利用先分離、后檢測的原理進行工作。樣氣通過色譜柱時，被色譜柱內(nèi)填充劑所吸附、脫吸、溶解、解析，由于氣體分子種類、化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，在填充劑上的吸附能力、溶解能力不同，被填充劑吸收或吸附的程度也不同，因而通過色譜柱的速度產(chǎn)生差異，經(jīng)過一定的色譜柱長后，樣氣中各種組分被先后分離出來，按順序從色譜柱末端流出后進入檢測器進行檢測。檢測器把分離后的各個組分的濃度信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，可得到混合物的組成和濃度。因此，色譜儀可定量分析氣體組分，分析周期為3～5 min。色譜儀因分析準(zhǔn)確和分析數(shù)據(jù)具有實時性，在生產(chǎn)中起著優(yōu)化控制、控制產(chǎn)品質(zhì)量等重要作用。
質(zhì)譜分析儀是通過被測樣氣離子質(zhì)荷比的方法來測量。樣氣首先離子化，然后利用不同離子在磁場或電場中運動軌道不同，把離子按質(zhì)荷比分開得到質(zhì)譜圖。通過樣氣的質(zhì)譜圖和相關(guān)信息，定性得到樣本各成分含量，具有分析速度極快（影響時間為秒級）的特點，但缺點是價格昂貴（1臺質(zhì)譜儀價格相當(dāng)于4～5臺色譜儀），維護量較大。
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和質(zhì)譜儀相比，色譜儀具有分析精度高、價格便宜等優(yōu)點，雖然分析周期較長，但考慮到裝置反應(yīng)氣成分比較穩(wěn)定，3～5min的分析周期在工藝生產(chǎn)可接受的范圍內(nèi)。
氣相色譜儀要求樣氣壓力在0.01～0.5 MPa，溫度≤150℃，無腐蝕性氣體，無油脂及固體顆粒，本裝置樣氣壓力高達8 MPa，需配置采樣系統(tǒng)對樣氣減壓、減溫及除塵處理。色譜儀是成熟產(chǎn)品，能否可靠安全工作，主要取決于采樣系統(tǒng)設(shè)計的好壞。
在色譜儀采樣系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)關(guān)注以下3個方面的問題：①取樣探頭的形式應(yīng)滿足樣氣溫度壓力的要求，必要時采用降溫措施；②對多流路切換單元，應(yīng)采用必要流路切換處理措施，確保被選擇的流路樣氣不被滯留樣氣和其他流路樣氣污染；③應(yīng)對樣氣傳輸滯后時間進行核算，確保滿足規(guī)范要求的不超過60 s的時間要求。若傳輸管線較長，應(yīng)采取必要的快速回路以縮短傳輸滯后，并使取樣點至前級減壓閥的距離短。
氣相色譜儀已廣泛應(yīng)用于分析多流路、多組分反應(yīng)氣含量，其運行穩(wěn)定，起到了工藝控制眼睛的作用，對提高產(chǎn)品產(chǎn)量、降低能耗、保證安全生產(chǎn)具有十分重要的作用。
