气相色谱在气体分析中的应用
什么是气体?
没有一定形状和体积,可以流动的物质,叫做气体,气体可以压缩。
一般来讲,把常温下呈气态的物质称为气体,按性质分,可以分为有机气体和无机气体,有机气体如甲烷、乙烷等等,无机气体如氮、氧、氩等。
气体的种类
一般工业气体
<!--[if !supportLists]--> 1、 <!--[endif]-->化工原料气体
<!--[if !supportLists]--> (1) <!--[endif]-->空分气体 采用低温精馏、变压吸附或者膜分离的方法脱除干燥空气后得到的氮、氧、氩、氦、氖和氙。
<!--[if !supportLists]--> (2) <!--[endif]-->天然气 煤或石油组成物质的分解产物,存在于含煤或石油的地层中,主要成分是甲烷。
<!--[if !supportLists]--> (3) <!--[endif]-->烃类裂解气 石脑油等进行热分解后的产物,含各种低级的烃类气体。
<!--[if !supportLists]--> (4) <!--[endif]-->焦炉煤气 煤在800℃时的气体产物,主要成分是氢及甲烷。
<!--[if !supportLists]--> (5) <!--[endif]-->水煤气 水蒸汽和赤热的煤作用的产物,主要成分是一氧化碳和氢气。若水蒸汽及空气同时和赤热的煤作用,则生成半水煤气。
<!--[if !supportLists]--> (6) <!--[endif]-->硫铁矿熔烧炉气 含二氧化硫6%-9%,用于制造硫酸。
<!--[if !supportLists]--> (7) <!--[endif]-->石灰焙烧窖气 含32%-40%的二氧化碳,用于制碱工业。
<!--[if !supportLists]--> 2、 <!--[endif]-->气体燃烧
上述天然气、裂解气、焦炉煤气、水煤气等,除非化工、石油化工生产原料气外,也可作气体燃料。
<!--[if !supportLists]--> 3、 <!--[endif]-->废气
燃烧炉的烟道气,其组成为N2、O2、CO2、CO、水蒸气及少量的其他其他。
<!--[if !supportLists]--> 4、 <!--[endif]-->厂房空气
因为设备漏气,生产厂房内的空气常含有生产用气。
气体的种类 特种工业气体
<!--[if !supportLists]--> 1、 <!--[endif]-->高纯气体
高纯气体是纯度有保证的气体,纯度一般超过99%以上,最高可达99.9999&
<!--[if !supportLists]--> 2、 <!--[endif]-->零点气体
就是用来标定检测仪器零点的气体,最常用的零点气多为氮气或零级空气。
<!--[if !supportLists]--> 3、 <!--[endif]-->标准混合气体
标定了气体的含量,用来校正各类气体分析仪。
<!--[if !supportLists]--> 4、 <!--[endif]-->一般混合气体
由两种以上的气体混合配制而成的气体,只要知道组成的大致含量范围即可。
气体分析的意义
<!--[if !supportLists]--> 1、 <!--[endif]-->确保气体产品的质量
<!--[if !supportLists]--> 2、 <!--[endif]-->保证生产工艺的顺利进行
<!--[if !supportLists]--> 3、 <!--[endif]-->保证生产设备的安全运行
<!--[if !supportLists]--> 4、 <!--[endif]-->保证反应物料和产品的顺利流通
<!--[if !supportLists]--> 5、 <!--[endif]-->保证安全
气相色谱法分析气体
气相色谱法分析气体是气体分析的主要手段,气相色谱分析气体具有以下几个其他分析仪器无法比拟的优点
1、灵敏度高 气相色谱可以分析钠克级的样品,可以广泛应用于超纯气体的杂质分析。
2、分离效率高 对一些难分离的物质具有很好的分离度,如正O2、Ar的分离。
3、操作简单 现在的色谱不管再复杂的气体组成,都可以实现一键操作完成所有的组分定量分析。
4、定量准确 现代气相色谱优良的精度,可以保证进样分析的定量重复性,标准物质的准确性越来越高,气相色谱分析的准确度也相当的高。
5、易于自动化 工业在线色谱使用越来越广泛。
气相色谱分析气体 检测器
TCD 可以检测任何一种气体
FID 可以检测含碳氢元素的气体
ECD 可以检测含氟、氯、溴、碘及硝基根的微量气体
FPD 可以测含硫、磷的微量气体
HID 对几乎所有的无机气体和有机气体均有响应
DID 对任何气体都有较高的响应,检测范围ppt到1%
气相色谱分析气体 常用色谱柱
分子筛 分离O2、N2、CH4、CO
碳分子筛 分离O2+N2、CO、CH4、CO2
高分子多孔微球(GCX系列、Porapak系列) 分离O2+N2+CO、CH4、CO2、C2、C3、H2O、H2S、NH3等
气相色谱分析气体 平面六通阀
气相色谱分析气体 十通阀
气相色谱分析气体 单阀单柱系统
简单的气体分析
气相色谱分析气体 单阀双柱分析系统
较复杂气体的分析(O2、N2、CH4、CO、CO2)
气相色谱分析气体 双阀双柱分析系统
复杂气体的分析(O2/Ar、N2、CO、CO2、CH4、C2 另有一些C3、C4气体)
反吹、分配切换、检测器串联
复杂气体的分析(O2/Ar、N2、CO、微量的乙烯、乙烷、乙炔)
一次进样,柱并联
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气相色谱分析气体 四阀五柱分析系统
天然气体全分析 反吹、切换、隔离、分流
通道A分析:无机相,以H2作载气,主要是O2、N2、CH4、CO、CO2;若用He作载气,此通道可同时分析H2的含量
通道B分析:H2相,以氮气作载气分析H2的含量;若用He作载气,此通道可省去。
通道C分析:以N2气做载气以PLOT Q毛细管色柱分离,可分析大多数的C1-C5烯烃、烷烃和炔烃、二甲醚、甲醇等.
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