焦爐煤氣組分分析

焦爐煤氣組分分析

氣相色譜儀是一種對混合氣體中各組成成分進行分析檢測的高精密度科學儀器。 GC2030氣相色譜儀是武漢泰特沃斯科技有限公司新推出的新一代國產反控氣相色譜儀，技術*，性能可靠。

焦爐煤氣氣相色譜法對其組分的定性定量可以地計算出其發熱值。以國標為基礎對此法加以改進，一是從載氣的選擇上做了很多嘗試，終確定選用氦氣為載氣；二是采用雙通道閥切換技術達到一次進樣即可分析全部組分。在氣路配置中增加一個10通閥，可以在分析過程中進行閥切換，有效地利用PQ及13X色譜柱各自的分析特性，達到合適的分離效果。通過實驗及數據分析，能夠滿足國標要求，準確地測定各組分含量。

焦爐煤氣熱值是根據各組分含量計算得出，準確地測量其各組分濃度，可以得到準確的熱值，從而更好地指導生產。焦爐煤氣含有H2（55%～60%），CH4（23%～27%），CO（5%～8%），CO2（1.5%～3.0%），N2（3%～7%），O2（＜0.5%），CmHn(2%～4%)，發熱值高16720～18810 kJ/m3。以此為依據建立了相應的氣相色譜分析方法及條件。

混合氣體組分由載氣帶入，通過幾種柱的組合分離樣氣的全部常量組分，微量的碳氫化合物則在毛細管柱進行分離。依次導入檢測器，以得到各組分的檢測信號。按照導入檢測器的先后次序，經過對比，可以達到定量分析。根據峰面積可以計算出各組分含量。

該方法所用儀器配備有2個檢測器：熱導檢測器和氫火焰離子化檢測器。熱導檢測器簡稱TCD，是基于不同組分與載氣有不同的熱導率的原理而工作的熱傳導檢測器。當加熱后的金屬絲置于載氣中時，由于混合氣的熱導率與純載氣不同（通常是低于載氣的熱導率），金屬絲傳向池壁的熱量也發生變化，致使金屬絲溫度發生改變，其電阻也隨之改變，進而使電橋輸出端產生不平衡電位而作為信號輸出；氫火焰離子化檢測器簡稱FID，氫氣與空氣按一定比例混合（通常為1：10）在將其點燃產生氫火焰，當混合氣體中的有機物在火焰中燃燒時，火焰中將產生離子，用加有直流電壓的電極將離子捕獲，同時通過靜電計測定這些離子的電流即可得到相應物質的氣相色譜圖。

由于焦爐煤氣中含有一定的水分及塵等雜質，而這些雜質對色譜柱及檢測器都有一定的危害，所以在進樣時，可在進樣口加裝一個簡易過濾裝置，即：U形管里面加上變色硅膠或氧化鈣，兩端塞入脫脂棉，一端連接色譜進樣口，一端連接取樣球膽，這樣可以對焦爐煤氣中的水分及塵起到一定的過濾作用。

焦爐煤氣中有較高的焦油，本公司的焦爐煤氣焦油含量一般在20～100 mg/m3。焦油含量高，長時間的分析會導致FID檢測器的噴嘴堵塞，所以噴嘴需要經常清洗。我們采用的方法為：將噴嘴放入裝有二甲苯溶液的燒杯中，然后用*震蕩清洗30 min左右，取出晾干即可。

本方法采用氦氣做載氣，一是比用氫氣安全；二是如果用氮氣做載氣，氮組分只能用差減法進行計算，誤差增大；三是如選擇氬氣做載氣，因為氬氣與氧氣的熱導系數較為接近，含量低的氧氣可能檢測不出來。

采用雙通道閥切換技術達到一次進樣即可分析全部組分。國標中只用到熱導檢測器，但熱導檢測器對于除甲烷外的碳氫化合物不靈敏，尤其是焦爐煤氣中有些碳氫化合物的含量還不足1%，增加FID檢測器可以很好地解決此問題。在氣路配置中增加一個10通閥可以在分析過程中進行閥切換，有效地利用PQ及13X色譜柱各自的分析特性，達到合適的分離效果。