voc分析儀

一、產品介紹

揮發性有機化合物（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，它的成分復雜，所表現出的毒性、刺激性、致癌作用對人類健康造成較大的影響。根據貴方提供的監測需求，山東新澤儀器自主開發的 TK-1200 污染源揮發性有機物在線監測系統采用的全程伴熱預處理+在線色譜技術+火焰離子檢測法（FID），主要應用于對各種工業污染源排放有機物的實時監測，本系列在線氣相色譜分析儀采用技術，性能穩定可靠，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，對 VOCS 的濃度和排放率進行連續、實時地跟蹤監控，并將所有的監測參數傳輸至工控機軟件和用戶 DCS 系統，可通過數采儀與環保部門的數據系統通訊。系統設備放置在分析小屋內，操作和維護方便，具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷等功能，實現了工作現場的無人值守。整套系統結構簡單，模塊化設計，穩定性強，運行成本低。

二、 測量項目

測量參數：VOCS 氣態污染物、O2、溫度、壓力、流速（流量）、濕度；

三、系統特點

1、配有觸摸屏，菜單式操作，進行不同的配置可實現 VOCs 組份濃度，甲烷/非甲烷總烴濃度及治理前后對比分析；

2、采用氣相色譜監測方法，符合國家標準，分析周期短，測量準確；

3、系統可實現零點和量程自動校驗功能（切換標氣方式）；

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、電腦和系統控制軟件，序列運行全自動監測分析環境空氣中 C2-C12 揮發性有機污染物；

7、系統具有運行和報警、連鎖并實現反吹、標定等功能，保證統長時間運行，同時擁有自診斷功能，減少了維護工作量和成本。

四、系統組成

TK-1200揮發性有機物在線監測系統由氣態污染物監測子系統3100型在線氣相色譜儀（非甲烷總烴（NMHC）&苯系物）、煙氣參數監測子系統SVPT-100型皮托管(溫度、壓力、流速)和SSD-100濕度儀、系統控制及數據采集處理子系統、校準與輔助子系統四個基本部分組成。具體介紹如下：

本系統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、標氣和氣體發生器組成。

采樣探頭負責煙氣采樣，內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煙氣的溫度、壓力和流速。

濕度儀用于測量煙囪或煙道內煙氣的濕度。

控制機柜內置電控單元、工控機、加熱盒、高溫泵等。

標氣用于校準分析儀表，零氣發生器、氫氣發生器、高純氮氣瓶提供氣源。

空壓機產生壓縮空氣，用于對伴熱管線、采樣探頭、溫壓流進行定期反吹。

五、系統各部分介紹

1 、采樣系統介紹 

針對該工況特點對 VOC 進行在線分析監測，系統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進行分析檢測，得到分析檢測結果。采用高溫伴熱采樣系統，還可以有效的避免樣品中的水蒸氣冷凝，從而導致樣品組分的損失。同時樣品前處理系統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

伴熱采樣復合管是環保監測系統中在線分析成套系統的重要部件，它是由一組耐腐蝕高性能氟樹脂導管平行敷設特種恒功率伴熱管及各種電線，外加玻纖保溫層，后經過聚氯乙烯(PVC)為保護外套復合而成。

恒功率伴熱的自動限溫功能，可以保證采樣管內維持一定的恒溫，保證采集樣品與初始值保持基本一致，終確保系統連續、正確的采集樣氣。根據采集樣氣的成份、溫度等實際情況，采樣導管可以選用不同材質，電熱帶可以根據用戶選型選用高、中、低溫的產品，另外根據功能配置各種導線等。

采樣：可組合多種類型、材質的采樣管；

伴熱：自調功率，自動補償，伴熱保溫，高效絕熱；

1.3 主要參數

 2 氣態污染物監測子系統

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生差異，在柱出口處就發生了混合氣體被分離成各個組分的現象，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，以相應的時間差送入檢測器監測被測氣體。甲烷、非甲烷總烴分析儀，采用色譜柱技術分理出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、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均達到國家標準的前提下，實現較高的測試性價比。具體的工作原理主要是通過泵將樣品抽到定量環中定量，六通閥和十通閥同時切換，總烴定量環中的樣品快速通過總烴柱到達FID檢測器，測定總烴濃度，甲烷定量環中的樣品通過填充柱，樣品在填充柱中分離，甲烷經過填充柱到達FID，測定甲烷濃度，苯系物通過預柱和分析柱分離，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。總烴檢出限為0.03 mg/m3，甲烷檢出限為0.03 mg/m3，可以滿足標準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 污染源揮發性有機物連續監測系統工控機自動進行監測數據的采集、分析及處理，檢測結果數據通過網絡連接可以自動上傳至企業 DCS 控制系統，向企業內部的 DCS 輸送檢測結果數據和報警信息。儀表操作人員在辦公室內可以通過安裝在工控機上的 VOC 有機廢氣自動監測軟件監控查所有測量信息和儀表工作狀態信息。可設置監控數據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測數據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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