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1、气体分析中的进样技术气体分析中的进样技术曲庆曲庆 大连大特气体有限公司大连大特气体有限公司20152015年年1212月月8 8日日 宜宾宜宾 引言: 随着科学技术的发展,分析仪器近年来无论从自动化上还是分析的灵敏度上都取得了长足的进步,但是气体的进样技术的不完善严重影响了分析数据的准确性,有时候因为不能取得代表性样品甚至使分析数据发生严重错误。本文通过大量资料的整理和我们的一些工作经验的总结,针对压缩气体和液化气体的进样技术进行探讨,供广大气体分析工作者参考。1,气体进样系统进样系统通常由样品输出接口、输送管道、压力和流量调节器、截止阀、排空或抽空系统、必要的预处理系统和必要的排放气体处理系
2、统等组成。进样系统应根据产品的不同性质、产品的物理状态(气态或液态)、压力和温度、进样设备材质与气体的兼容性、气体分析任务等因素而设计。因此,进样系统不是通用的,而是一种特定设计的、能够确保采集代表样的特定应用系统。 进样系统必须是:清洁、干燥、无泄漏、无渗透、无反应、无吸附。典型的压缩气体进样系统流程图1储存容器;2储存容器输出阀;3可抽空减压阀 4压力真空表;5流量调节阀;6三通阀;7分析仪器(a);8截止阀;9排空或链接真空泵;10放空。 进样流程示意图1.1 减压器和流量调节器气体进样通常需要通过减压器、流量调节阀来控制样品输出的压力和流量。减压器、流量调节阀的压力指标应与试样源的压力
3、相适应。流量调节阀应与采样要求的输出流量相适应。对于在线分析的连续采样,推荐使用稳压阀和稳流阀,以保持稳定的试样流量。高压液化气体采样,为了防止由于绝热膨胀可能出现气体温度降低而引起冷凝,应尽量减少流量控制器的压降。压力、流量调节器应无死体积或死体积很小,材质应与试样相适应。减压器的选择Page Page 6 6实验室减压器:实验室减压器:不锈钢隔膜不锈钢隔膜不吸附污染物不吸附污染物整料加工阀体:整料加工阀体: 内腔小内腔小,光滑,光滑 气体通道笔直气体通道笔直工业用减压器:工业用减压器:氯丁橡胶隔膜随时吸附污染氯丁橡胶隔膜随时吸附污染物并将其释放到气流中物并将其释放到气流中 铸造阀体:铸造阀
4、体: 内腔内腔很大,粗糙很大,粗糙 无直接无直接气体气体通道通道减压器减压器如果污染物如果污染物进入,很容进入,很容易释放出去易释放出去随时捕获和释随时捕获和释放污染物,难放污染物,难以置换以置换是否任何减压器都适用于气体分析过程?工业用减压器工业用减压器实验室用减压器实验室用减压器几种常见减压器Page Page 7 7材质铜、不锈钢,接口W21.8,G5/8,多用于标准气体,和样品气体用于分析仪器载气,输出压力稳定,材质有铜、不锈钢,接口G5/8材质铜,不锈钢,接口W21.8,G5/8,死体积小,容易置换,种类较多。流量范围01.5L,流量计级别4级,满足计量检定要求1.2 进样管线进样管
5、线可以采用不锈钢管(钝化处理的不锈钢管、内抛光不锈钢管)、铜或紫铜管、铝管、金属软管、玻璃管、石英管、聚四氯乙烯管、聚乙烯等塑料管、橡胶管等。进样管线的材质应与试样的性质、温度、压力、物态相适应。进样管线的长度应尽可能短,管径应尽可能小。当不得已而采用较长的进样管线时,应考虑延长用试样吹扫、平衡时间。在线分析中采用长的进样管线时应考虑试样的滞后性。非金属材质采样导管通常不适用于高温气体、液化气体以及中高压气体的采样。橡胶管、塑料管通常仅适用部分常量分析的采样,不适用于水分、硫化物、有机气体等强吸附性气体以及易渗透氢气、氦气等小分子气体的分析采样。通常情况下不推荐使用此类管线。高纯度气体的采样、
6、腐蚀性气体采样以及测定微量氧、氮、水等组分时的采样,宜采用金属导管,如不锈钢管。管线选择对气体分析影响的实例 铜 不锈钢 钝化 氯乙烯 四氟乙烯对某些特殊组分如微量氧气、氮气、水,易与氧、水发生反应的组分和水溶性组分采样时,除考虑其惰性程度外,应同时考虑到某些管线材质(如PTFE等)对该类组分的渗透性。1.3 进样管线的连接件材质材质连接件常用材质为不锈钢和铜,密封件有金属材质(如铜和不锈钢)和非金属材质(如橡胶和聚四氟乙烯等),选择合适材质的垫圈、螺母等连接件和密封件,对于高压气体采样和密封性要求较高的气体采样,应选择金属材质的密封件。必要时,应对密封件进行钝化等处理。应尽量避免互相接触的部
7、件使用不同的金属,否则可能加快腐蚀,并导致取样误差或安全问题。1.3 进样管线连接件选择连接方式时首先应考虑所用的连接方式所能承受的压力是否与采样压力相适应,高压气体采样应选择卡套连接(密封件应为金属材质)、焊接或VCR连接,塔头-软管连接只适用于低压气体采样,密封件为非金属材质的卡套连接适用于压力不高于0.6MPa的采样。VCR接头组件经过电抛光及清洗等工艺处理,无死体积,密封性高,特别适用于超高纯气体以及有毒气体等密封要求较高的采样。有毒气体采样能焊接的地方应尽量焊接,必须连接的地方则用VCR连接。常见连接方式常见连接方式图图3 卡套连接示意图卡套连接示意图(1-前方垫圈;前方垫圈;2-后
8、方垫圈后方垫圈)图图4 VCR连接示意图连接示意图(1-垫片;垫片;2-格兰头格兰头)图图5 塔头塔头-软管连接示意图软管连接示意图(1-塔头,塔头,2-软管软管)1.4 气体进样系统检漏在使用前,必须对采样装置进行仔细的检漏。应对各连接接头、焊接处,经过重装的部件都应仔细进行分段检漏。可以选择以下方法进行检漏:a关闭出口,将系统加压后关闭气源,在一定时间内,观察压力计的变化;(通常要求,半小时内无压降)b将系统加压、保压,用表面活性剂检漏液(如中性十二烷基磺酸钠溶液、肥皂水、洗涤剂溶液)涂抹所有连接点;(需要注意的是,对于某些仪器,因检漏液的渗透会对仪器产生损坏(如配备氦离子化检测器的气相色
9、谱仪),应按仪器说明进行检漏。)c用高频火花放电或氦质谱探漏仪检漏。d.氧含量的变化判断系统是否有漏氧含量的变化判断系统是否有漏一种测试进样系统泄露的有效方法。该方法仅适用于对氧敏感的检测器如气相色谱/热导检测器(GC/TCD)、气相色谱/放电离子化检测器(GC/DID),或色质联用分析仪(GC/MS)、氧分析仪,在气体样品通过进样系统时,通过检测氧气浓度的变化可以检测是否泄漏。在一定流量下 通过上述检测器测得一个氧气含量当样气流量减小到(正常样品流量)的1/4时,氧含量浓度增加,表明系统有漏。2 压缩气体进样系统的置换 在进样前,进样系统通常充满空气。进样操作的关键是用样品气体将采样系统中的
10、空气完全彻底地置换。值得注意的是,无论采取何种置换操作,都需要进行多次反复的置换操作或经过较长时间的吹扫方可。气体进样常用的置换方法为吹扫置换法、抽真空置换法、升降压置换法。在进样过程中,往往都是几种置换方法相结合,其中升降压置换法、吹扫置换法几乎需要应用于所有的采样过程中,以置换系统的死体积、使整个采样系统充满样品,从而取得代表性样品。采样过程中置换的次数或时间由样品的浓度和性质决定,浓度低、易受空气干扰、易吸附的样品,置换难度相对较大。对于非活性组分,升降压置换的次数和吹扫置换的时间估算我们采用数学模型来计算。如顺序采得的样品的浓度趋于一致,则说明置换已充分。2.1 常用置换方法连续吹扫置
11、换法连续吹扫置换法是直接用样品气体连续吹扫采样系统以获得代表性样品的置换方法,该方法适用于无死体积或者死体积小的进样系统。升降压置换法升降压置换法是通过反复迅速给待置换系统充入一定的气体,使其压力升高,再将系统内的气体缓慢排尽,压力降为大气压的置换过程。抽真空置换法抽真空置换法具体操作是在样品进入采样容器或分析仪之前加入一真空泵,以抽真空的方式置换系统。2.2 连续吹扫置换法数学模型在连续吹扫置换法中,假定吹扫的流量恒定,可把固定容积V的采样系统在一恒定流量Q气体的连续吹扫过程近似看成一个指数稀释的数学模型1,采样系统出口浓度Ct由原始残留浓度C0随时间t呈指数下降的数学关系:tVQteCC0
12、其中:Q连续稳定的吹扫流量,mL/min ; V_被吹扫置换的采样系统容积,mL ; C0 _置换开始时采样系统出口浓度,mol/mol; Ct_吹扫时间为t时采样系统出口浓度,mol/mol。2.2.1 连续吹扫置换法实验验证样品气体:标气 50212163 压力 10.0MPa 氦中氧9.88ppm、氮9.55ppm。 定量管体积: V=5mL 吹扫流量分别是:Q1=65mL/min Q2=105mL/min岛津岛津GC2010plus+GC2010plus+BIDBID2.2.2 氧、氮浓度理论值和测量值变化曲线图1 吹扫流量为65mL/min 图2 吹扫流量为115mL/min2.2.
13、3 连续吹扫置换法验证结论在前期吹扫过程中,实际残留浓度与理论浓度有些偏差,且实际残留浓度都要大于理论值,这可能是由于系统死空间、扩散作用和波顿管效应的存在等因素造成的;但吹扫达到一定时间(表2中为46min,表1中为28min),两者数值基本一致,且连续吹扫达到无残留(对于氧、氮,即检测浓度与实际浓度相同)需要的吹扫时间(表2中为71min,表1中为43min)与公式(1)中数学模型理论值基本一致。因此,该数学模型对连续吹扫置换过程中吹扫时间的确定具有一定的指导意义。2.2 升降压置换法数学模型按理想气体在等容条件下,每次置换时都固定升压到P、降压到P0,经过n次升降压置换后,采样系统中残存
14、杂质浓度Cn可按(2)式估算:nnppCC00 Cn经过n次置换后,系统中残留气体杂质浓度; C0采样系统中原有残留气体杂质的初始浓度; P0采样系统的初始绝对压力值; P采样系统升压时所达到的最高绝对压力值。2.3.1 升降压置换法实验条件本实验分别使用了单阀采样容器(1L钢瓶)、微调阀和带压力表的减压器做了相关实验。 样品气体:标气瓶号 50212163 压力10.0MPa 氦中氧9.88ppm、氮9.55ppm。仪器条件:仪器色谱柱检测器柱温载气流量检测器温度GC9560 5A(2m*3mm)PDD5040mL/min180GC20105A(30m*0.53mm*15m)BID1004.
15、18mL/min2402.3.2 升降压置换法实验验证器材采样容器升降压置换实验验证氦中氧、氮标准气,充入一充满空气的1L小钢瓶中,每次充装压力均达到1 MPa,下次充装前将钢瓶放压到大气压力,检测每次充装标气后1L钢瓶内氧、氮的实际浓度(使用GC-2010)小死体积微调阀置换验证实验 直接采样升降压置换法实验在GC9560和GC2010色谱仪上进行,采用两台仪器进行比对检测,进一步保证实验结果的可靠性采样系统死空间较大的采样系统升降压置换验证 针型减压阀替换为带有压力表的减压阀,其他条件完全不变进行升降压置换 2.2.4升降压置换法实验验证曲线钢瓶取样减压器进样 2.2.4针阀进样升降压置换
16、法实验验证曲线GC 9560色谱仪PDHIDGC 2010色谱仪BID2.2.5 升降压置换法实验验证结论在前期置换过程中,实际残留浓度与理论浓度偏差较大,但达到理论需要的置换次数(4次)时,检测浓度即与实际相差不多,如需达到更精确的检测结果,置换次数则需要比理论值多一些(本实验中为68次,整个时间控制在10min以内)。经过n次置换后,残存浓度Cn与被检测样品中组分浓度Cx的比值是分析过程中采样的相对误差 根据分析采样相对误差的要求、样品浓度Cx、采样系统中原有残留杂质的估计浓度C0%100 xnCC2.3抽真空置换法实验验证实验仪器: PE公司的Spectrum 100傅立叶变换红外光谱仪
17、 真空泵实验条件: 项 目 参 数温度28湿度30%能量509扫描次数4分辨率4/cm波长范围400-5000nm光池光程长 10.6m首次抽真空时间10min 再次抽真空时间5min 真空度99%抽真空置换法实验结果n=1 测试结果 (ppm)n=2 测试结果 (ppm)n=3 测试结果 (ppm) 备 注289.80289.83289.80氮中一氧化氮 289.8 ppm49.0649.1449.08氮中二氧化氮 49.1 ppm92.1391.8592.11氮中氟化氢 92.0 ppm采用真空度为1Pa的真空泵,对于一般样品,抽真空置换一次即可满足置换要求。且采用结构复杂的采样部件也不会
18、对置换效果产生影响。2.4置换方法的比较从三种常用置换方法的数学模型和验证数据可以看出:连续吹扫置换法耗时较长,置换效率较低,但操作简单易行,适合采样系统死空间较小、样品量充足的情况;相比连续吹扫置换法,升降压置换法能够有效减少采样系统死空间中的残留成分,减少波顿管效应,更快捷有效;抽真空置换法是最快捷、最有效的置换方法,其对采样系统结构复杂、样品珍贵量少的采样场合尤为适用。 在实际分析工作中,往往不会仅使用单一的置换方法进行采样,分析工作者应结合实际情况采用合适的置换方法,以获到满意的分析结果。3 液化气体样品进样方法液化气体分为高压液化气体(如二氧化碳、乙烷等),低温液化气体(如液氮、液氧
19、),这些气体通常都是将液体气化后进样,进样过程和高压气体的要求几乎一样,只是为了取得代表性样品,建议取液体气化后的样品分析。这里重点介绍液化液化气体的进样问题。在气相色谱中,高挥发性液化烃类的高精密度和高准确度进样与分析是一个很大的挑战。一直是气体分析工作者试图解决的难题。3.1 低压液化气体的定义低压液化气体,是指临界温度大于70 oC的气体。此类气体在充装时以及在允许的工作温度下贮存和使用过程中,均为液态。国内目前用于瓶装的低压液化气体有38种。 包括的气体品种有一氟二氯甲烷,二氟氯甲烷,二氟二氯甲烷,二氟溴氯甲烷,三氟氯乙烷,四氟二氯乙烷,五氟氯乙烷,八氟环丁烷,六氟丙烯,氯,三氯化硼,
20、光气,氟化氢,溴化氢,二氧化硫,硫酰氟,二氧化氮,液压石油气,丙烷,环丙烷,丙烯,正丁烷,异丁烷,1-丁烯,异丁烯,顺-2-丁烯,反-2-丁烯,R142b,R143a,R152a,氯乙烷,二甲醚,氨,乙胺,一甲胺,二甲胺,三甲胺,甲硫醇,硫化氢,氯甲烷,溴甲烷,砷烷,1,3-丁二烯,氯乙烯,环氧乙烷,乙烯基甲醚,溴乙烯。3.2 低压液化气体进样方法低压液化气体进样的方法汽化后进样和液体直接进样种,液体汽化进样常用的是定量取液体在定体积容器里完全气化,闪蒸、水浴汽化,液体直接进样是采用耐压液体进样针和液体进样阀,但是从安全性和稳定性和操作的复杂程度来看目前使用比较多的还是如下三种方法:液体进样阀
21、、水浴汽化、闪蒸法。下面就这三种进样方法进行讨论。耐压进样针3.3 液体进样阀进样液体进样阀进样流程图SH-T 1482-2004工业用异丁烯中异丁烯二聚物的测定气相色谱法 SHT 1492-2004 工业用1-丁烯纯度及烃类杂质的测定 气相色谱法液体进样阀进样的流程图液体阀进样注意事项:保证液体阀的定量环里无气泡,这样在液体阀出口应加一阻尼管或者或者针阀,待出口有液体出来再进样。4.1液体进样阀进样液体阀进样典型谱图:出峰尖锐,不影响定量 时间 样品名称4.383丙烷4.74丙烯5.215异丁烷6.028反丁烯6.171正丁烯6.205异丁烯7.491异戊烷7.7841,3BD仪器名称安捷伦
22、7890 仪器编号DTJC-16检测器FID 色谱柱氧化铝/50 m x 530 m x1.0 m柱温170恒温进样口温度180检测器温度200分流比30:1载气氮气 流速/柱前压3 ml/min 燃气流速30 ml/min助燃气流速氧气 进样方式 针进样 进样量0.5L4.1 液体进样阀进样-重复性进样时液体吹扫时间较短(出液体后约5s):进样峰面积重复性很差,说明短时间不足以达到真正“无气泡”Company Logo瓶号组分峰面积相对标准偏差,%1234平均32906185丙烷23.814.814.914.817.07526.26丙烯18.711.611.611.613.37526.54异
23、丁烷8.65.45.45.46.225.81正丁烷2.91.81.81.82.07526.51异丁烯245724.6152962.1153936.6153030.1176413.426.19401,3BD207.5128.6129.4128.8148.57526.44异戊烷33.620.720.920.723.97526.7732906137丙烷99.6122116.3113112.7258.43丙烯100.7123.4117.2114.2113.8758.41异丁烷8.210.19.79.49.358.75异丁烯133533.7164179.1156852.2152565.6151782.7
24、8.621,3BD70.386.783.280.880.258.80异戊烷170.7210.6202.2196.6195.0258.82液体短时间吹扫面积校正归一定量结果4.1 液体进样阀进样-重复性进样时液体吹扫时间较长(约15s):峰面积重复性较好,相对标准偏差在4%以内 瓶号瓶号 组分组分 峰面积峰面积相对标准偏差,相对标准偏差,% 1 2 3 平均平均 32906185 丙烷14.814.914.814.8333 0.39 丙烯11.611.611.611.6 0.00 异丁烷5.45.45.45.4 0.00 正丁烷1.81.81.81.8 0.00 反丁烯17.217.317.31
25、7.2667 0.33 异丁烯152944.9153919.3153012.8153292.3333 0.35 异戊烷20.720.920.720.7667 0.56 1,3BD128.6129.4128.8128.9333 0.32 32906137 丙烷122116.3113117.1000 3.89 丙烯123.4117.2114.2118.2667 3.97 异丁烷10.19.79.49.7333 3.61 反丁烯28.627.426.627.5333 3.66 异丁烯164161156838.8152551.4157850.4 3.72 异戊烷210.6202.2196.6203.1
26、333 3.47 1,3BD86.783.280.883.5667 3.55 32906188 丙烷7.47.37.47.3667 0.78 丙烯115242.5115572.1116799.7115871.4333 0.71 正丁烷20.720.921.220.9333 1.20 正戊烷21.221.121.621.3000 1.24 液体较长时间吹扫面积重复性4.1液体进样阀进样-保真性液体阀进样时,采用归一法定量,各组分的检测值与实际值的大部分偏差都在4%以内,个别7%以内,说明进样“保真性”好瓶号物质检测值,mol/mol%实际值,mol/mol%检测值与实际值的相对偏差,%32906
27、185丙烷0.0120.0125 3.79 丙烯0.009750.0100 3.00 异丁烷99.9679999.9671 -0.0009 正丁烷异丁烯1,3BD异戊烷0.010260.0104 1.67 32906137丙烷0.096070.0954 -0.75 丙烯0.096210.0992 3.11 异丁烷99.7090399.7070 -0.0020 正丁烷异丁烯1,3BD异戊烷0.098690.0985 -0.23 32906188丁烷0.012330.0131 6.32 戊烷0.010060.0104 3.22 丙烯99.9776199.9765 -0.0011 4.1液体进样阀进
28、样-小结小结校正面积归一化法定量的重复性相对标准偏差都在1%以内,重复性很好。采用外标法定量的重复性相对标准偏差都在4%以内,在可接受范围内,但相对归一法较差。采用液体阀进样时,先用标准样品求得各校正因子,用面积校正归一法进行定量准确性更高。其校正因此可以由标准气求出,也可以由标准液求出。液体阀进样检测浓度与实际浓度偏差较小,可以实现“保真”进样。对于碳三、碳四及类似沸点的液化气体进样是比较理想的选择4.2 水浴汽化法进样水浴汽化进样也是低压液化气体分析中经常用到的前处理方法。采用该方法的国家标准:GB-T 12701-1990 工业用乙烯,丙烯中微量甲醇的测定 气相色谱法HG/T 3934-
29、2007二甲醚GB/T 11141-2014 工业用轻质烯烃中微量硫的测定4.2水浴汽化法进样早期标准:规定盘管内径0.2mm的不锈钢毛细柱较新标准:大部分无相关规定,有的规定为内径3mm左右不锈钢管水浴汽化操作的条件如下:水浴温度70C,盘管为内径2mm的不锈钢管,长度为2m,每次进样控制气体进样的流速相同。注意事项:1,汽化化速度不能过快,020ml/min 2 , 如果外标定量,要关闭样品阀后,通常 将放空口气体导入水杯中,待出口刚好没有流量,也就是刚好无气泡冒出 时进样。 3,应在恒温下操作,保证汽化后样品无冷凝现象。4.2 水浴汽化法进水浴汽化法进样的典型谱图:出峰尖锐,均不影响定量
30、时间样品名称2.462丙烷2.981丙烯3.552异丁烷3.749正丁烷4.442异丁烯8.081异戊烷10.8521,3BD仪器名称安捷伦7890 仪器编号DTJC-20检测器FID 色谱柱氧化铝/50 m x 530 m x1.0 m柱温100恒温进样口温度200检测器温度220分流比10:1载气氮气 流速/柱前压3 ml/min 燃气流速30 ml/min助燃气流速氧气 进样方式 针进样 进样量1ml4.2水浴汽化法进样-重复性v 水浴汽化法进样峰面积校正归一重复性:相对标准偏差在1%以内,重复性良好瓶号物质浓度浓度浓度浓度平均相对标准偏差,%32906137丙烷0.0992340.09
31、93020.0992970.0989760.09920.16丙烯0.1002150.1004080.1004520.1003640.10040.10异丁烷0.0064990.0065710.0064920.0065020.00650.57正丁烷0.0010830.001090.0010830.0010830.00110.35异丁烯99.6211299.6208199.6220799.6219699.62150.00062异戊烷0.1149060.1148050.113710.1142070.11440.4913bd0.0569410.0570090.0568910.0569110.05690.
32、0932906185丙烷0.0132740.0132550.0132360.0132560.01330.12丙烯0.0105450.0106290.0106110.0106070.01060.35异丁烷0.0037180.0037030.0036990.0037120.00370.23正丁烷0.0012750.0012790.0012720.0012750.00130.21异丁烯99.8676399.8676899.8680499.8675599.86770.00022异戊烷0.0121840.0120560.011960.0121630.01210.8613bd0.0913750.09139
33、60.0911820.0914350.09130.1232906188丙烷0.0069510.0069380.0069410.0069680.00690.20丙烯99.9651599.9652199.965299.9652499.96520.00004正丁烷0.014580.0145810.0145860.0145730.01460.04正戊烷0.0133240.0132670.0132780.013220.01330.324.2水浴汽化法进样-保真性水浴汽化法进样时,采用归一法定量,各组分的检测值与实际值的偏差在3%-25%。瓶号物质检测值实际值检测值与实际值的相对偏差,%32906137丙
34、烷0.0992020.096073.16丙烯0.100360.096214.14异丁烷99.6860399.70903-0.0231正丁烷异丁烯13bd异戊烷0.1144070.0986913.7432906185丙烷0.0132550.0129.47丙烯0.0105980.009758.00异丁烷99.9640699.96799-0.0039正丁烷异丁烯13bd异戊烷0.0120910.0102615.1432906188丁烷0.014580.0123315.43戊烷0.0132720.0100624.20丙烯99.9721599.97761-0.00554.2 水浴汽化法进样-定量方法定量
35、重复性好,在一定情况下可以用来检测,但定量方法应慎重选择,否则可能得不到准确的数据面积校正归一定量:应该用液态标样求得各组分的校正因子,不能采用气态标样求得的校正因子或者理论校正因子,否则易导致杂质检测结果偏高。外标法定量:可以用液体标准样品外标定量,不能采用气态标样外标定量,否则易导致杂质检测结果偏高。4.2水浴汽化法进样-保真性水浴汽化法存在“失真”现象,样品气化不均匀:现象主组分之外的所有杂质检测结果均偏高;丙烯样品中杂质比丁烯样品中杂质检测结果偏高更多;各杂质中沸点越高的组分偏高越多;原因盘管内主组分汽化量较大,导致盘管内剩余的杂质组分相对较高,汽化后检测结果偏高;沸点较低的组分(如丙
36、烷)也较易汽化,因此杂质中重组分偏高结果相对较多。4.3 闪蒸法进样闪蒸原理:闪蒸法是专让小量液体进入到高温“汽化区”,这里样品的全部组分将被瞬间汽化。汽化过程产生的压力使得样品状态适合化验分析。因为“汽化区”温度是可以设定的,所以各种类型的样品都被完全汽化,因此保证了分析结果的重复性。 闪蒸进样流程图使用该方法的国家标准:GB/T 11141-2014 工业用轻质烯烃中微量硫的测定HG/T 3934-2007二甲醚闪蒸仪4.3 闪蒸法进样闪蒸发进样的典型谱图:出峰尖锐,不影响定量 时间 样品名称2.458丙烷2.984丙烯3.552异丁烷3.749正丁烷4.432异丁烯8.087异戊烷10.
37、9271,3BD仪器名称安捷伦7890 仪器编号DTJC-20检测器FID 色谱柱氧化铝/50 m x 530 m x1.0 m柱温100恒温进样口温度200检测器温度220分流比10:1载气氮气 流速/柱前压3 ml/min 燃气流速30 ml/min助燃气流速氧气 进样方式 针进样 进样量1ml闪蒸温度140C瓶号组分峰面积峰面积峰面积峰面积峰面积平均峰面积相对标准偏差,%32906186丙烷293.7316264.4350376.2320.1 13.85 丙烯228.3249.2206274.1296.8250.9 14.34 异丁烷110.8110105.4114.2115.1111.
38、13.47 异丁烯 293362529125242899096289100128854392904337 0.6639 异戊烷366.8368.2452.2253.6280.1344.2 23.00 1,3BD2652.82630.82634.62573.32568.22611.91.48 32906138丙烷2208.41811.41507.31842.419.08 丙烯2216.51809.71484.91837.019.95 异丁烯 2985888296628529249332959035 1.0516 异戊烷4448.45455.75971.95292.014.64 13bd16961
39、685.61694.71692.10.33 32906188丙烷33.633.533.933.933.70.61 丙烯400598.8 402278.6407217409548.5404910.71.03 正丁烷96.59093.591.892.952.97 正戊烷82.787.910295.492.09.20 4.3 闪蒸法进样闪蒸法进样面积归一法定量的重复性:对碳四样品,除C4组分重复性好外,其他均较差。对碳3样品,除C3杂质重复性好外,其他均较差 。 关于闪蒸法闪蒸进样技术从理论上讲是一个比较方便实用的进样方法,进口品牌的闪蒸仪可以做到使用气体标样对液体样品进行定量,进样简单,使用方便。我们的实验数据还不完善,从目前结果来看,闪蒸法进样适用于与主组分沸点相近的组分的检测,关于进样方法需要进一步深入的实验研究,该检测结果也有待进一步验证。汇报完毕! 谢谢各位老师同仁!