氣相色譜儀在多流路多組分氣體分析中的應用

氣相色譜儀廠家，武漢泰特沃斯科技有限公司專業生產氣相色譜儀，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用。

在化工生產裝置中，經常需要在線分析混合氣體組分，以掌握并及時調整工藝反應過程，保障安全生產，并實現精細管理。對于一些高溫、高壓、復雜且危險的反應過程，如煤氣化、甲醇合成等反應過程，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。

自動化儀表選型設計規范針對多流路多組分的含量分析有下列規定：“當需要分析混合氣中多流路多組分的含量時，宜選用工業氣相色譜儀；需要響應速度快時，宜選用工業質譜儀。”該裝置被測氣體的組分范圍在規范適用的范圍內，考慮選用色譜儀或質譜儀進行分析。

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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，被色譜柱內填充劑所吸附、脫吸、溶解、解析，由于氣體分子種類、化學結構不同，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生差異，經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換為電信號，再經過數據處理，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。色譜儀因分析準確和分析數據具有實時性，在生產中起著優化控制、控制產品質量等重要作用。

質譜分析儀是通過被測樣氣離子質荷比的方法來測量。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，把離子按質荷比分開得到質譜圖。通過樣氣的質譜圖和相關信息，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臺質譜儀價格相當于4～5臺色譜儀），維護量較大。

和質譜儀相比，色譜儀具有分析精度高、價格便宜等優點，雖然分析周期較長，但考慮到裝置反應氣成分比較穩定，3～5min的分析周期在工藝生產可接受的范圍內。

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，需配置采樣系統對樣氣減壓、減溫及除塵處理。色譜儀是成熟產品，能否可靠安全工作，主要取決于采樣系統設計的好壞。

在色譜儀采樣系統設計時，應關注以下3個方面的問題：①取樣探頭的形式應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應對樣氣傳輸滯后時間進行核算，確保滿足規范要求的不超過60 s的時間要求。若傳輸管線較長，應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zui短。

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氣相色譜儀已廣泛應用于分析多流路、多組分反應氣含量，其運行穩定，起到了工藝控制眼睛的作用，對提高產品產量、降低能耗、保證安全生產具有十分重要的作用。