Sistema de monitoreo de cromatografía en línea de compuestos orgánicos volátiles gc5000

Antecedentes:

La contaminación por humo fotoquímico es uno de los problemas regionales más prominentes de contaminación atmosférica en el mundo. Se trata principalmente de un proceso en el que los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles de la troposfera generan una serie de contaminantes secundarios, incluidos el ozono, el peróxido, el formaldehído y el peróxido de ácido nítrico, en condiciones meteorológicas especiales (luz, viento o brisa), a través de una compleja serie de reacciones fotoquímicas. Entre estos contaminantes secundarios, el ozono representa la mayor proporción. Muchos estudios han demostrado que el ozono es extremadamente dañino para el cuerpo humano, los materiales y los cultivos. Con la aceleración del proceso de urbanización e industrialización, desde finales de la década de 1990, la alta concentración de contaminación por ozono cerca del suelo se ha convertido en un grave problema atmosférico en la mayor parte de china.
Los compuestos orgánicos volátiles (cov) juegan un papel clave en el ciclo de oxidación fotoquímica troposférica y son importantes precursores de contaminantes gaseosos secundarios en ciudades y regiones, controlando directa o indirectamente la velocidad y eficiencia de la generación de fotooxidantes, lo que tiene un impacto importante en el potencial de oxigenación atmosférica. La composición de los compuestos orgánicos volátiles es compleja y generalmente se puede dividir en hidrocarburos no metano (nmhcs), compuestos orgánicos oxigenados (ovocs) e hidrocarburos halógenos, de los cuales los hidrocarburos no metano representan la mayor proporción.
El sistema de análisis instrumental gc5000 está diseñado de acuerdo con el estándar EPA pams, con los hidrocarburos C2 - C12 en compuestos orgánicos volátiles como objetivo de monitoreo, proporcionando información precisa y representativa a largo plazo para que los departamentos pertinentes monitoreen precursores de ozono; Para que las unidades pertinentes de prevención y control de la contaminación del aire puedan comprender objetivamente el Estado de la calidad del aire, encontrar y establecer una relación completa entre el ozono y sus precursores y condiciones meteorológicas, encontrar las causas de la contaminación por ozono y luego estudiar estrategias viables de prevención y control.

Sobre pams:

PAMS es la abreviatura de photochemical Assessment Monitoring station, que se llama estación de monitoreo de evaluación fotoquímica en chino. 1990Se aprobaron enmiendas a la Ley de limpieza del aire (clean Air Act amends), mientras que la EPA pidió a los Estados que establecieran estaciones de monitoreo de evaluación fotoquímica en áreas con contaminación severa por ozono para monitorear completamente el ozono y los precursores de ozono para comprender las causas de la contaminación por ozono.

La composición del sistema ama gc5000:

El sistema de monitoreo de cromatografía en línea de compuestos orgánicos volátiles gc5000 fue desarrollado, diseñado y fabricado por la compañía alemana ama instruments con una experiencia acumulada de dos décadas. la tecnología es avanzada, el rendimiento es estable y no requiere personal de servicio.

El sistema tiene una alta sensibilidad de detección de nivel ppt y está optimizado para el monitoreo a largo plazo de hidrocarburos C2 - C12 en precursores de ozono con referencia al diseño estándar EPA pams.

En la actualidad, la serie gc5000 se ha utilizado ampliamente en redes de monitoreo de la calidad del aire en alemania, holanda, bélgica, grecia, brasil, italia, españa, Corea del Sur y otros países. Además, las súper estaciones de berlín, Taipei y Seúl también están utilizando este sistema.

Los sistemas de Monitoreo Ambiental atmosférico de beijing, nanjing, guangzhou, tianjin, Shenzhen y otras ciudades han seleccionado este equipo. Al mismo tiempo, el sistema se ha aplicado al monitoreo de la calidad ambiental atmosférica de los Juegos Asiáticos de guangzhou.

Equipos básicos:

* gc5000 VOC Analysis chromatology (objetivo Compound C2 - c5);

* gc5000 btx Analysis chromatology (objetivo Compound C5 - c12);

* corrector dinámico dim200 (múltiplo máximo de dilución 2500 veces);

Dispositivos auxiliares:

* Fuente de gas: nitrógeno de alta pureza, hidrógeno de alta pureza, aire comprimido;

* dispositivo de pretratamiento de gas, purificación de gas portador y gas auxiliar;

* gas estándar PAMS (56 muestras estándar mixtas, 1 ppm);

* computadora de datos;

* Gabinete estándar 19;

Funciones relacionadas:

Con el fin de facilitar a los usuarios comprender el Estado del instrumento, ver el mapa espectral y los datos, el software ama monitorea y analiza inteligentemente el Estado de funcionamiento del espectro, manteniendo al mismo tiempo los registros de monitoreo, calibración, Corte de energía y otros eventos ocurridos durante el período de trabajo del sistema, lo que facilita a los usuarios rastrear el Estado del sistema y la calidad de los datos.

A través de la red, los usuarios pueden iniciar sesión en la interfaz del sistema de forma remota para ver el Estado de salud. Los ingenieros de mantenimiento pueden ayudar a distancia para mejorar la eficiencia del mantenimiento del sistema. Al mismo tiempo, se analizan los datos del espectro y se respaldan en el ordenador de control industrial de datos (archivo txt) para evitar la pérdida de datos originales debido a la corrupción del instrumento.

Especificaciones técnicas:

Los indicadores técnicos del sistema se ajustan a la UE yRequisitos normativos de la EPA para el monitoreo de precursores de ozono en la atmósfera

* the VDI guideline 2100 of the EU guideline 2002/3/EC ，from February 12th 2002；

* the guidelines of the Technical Assistance Document EPA/600-R-98/161 of US EPA，from September 30th 1998。

Características técnicas:

Control preciso del flujo de muestreo y el volumen de la muestra: la cromatografía gc5000 utiliza un medidor de flujo de masa para controlar el flujo de muestreo y acumular para obtener el volumen de la muestra, lo que puede evitar la influencia de la presión ambiental y la temperatura.

Tecnología de enriquecimiento de muestras en dos etapas (para componentes con bajas emisiones de carbono): la tecnología de enriquecimiento de muestras en dos etapas puede proporcionar un volumen de enriquecimiento de muestras de alta capacidad (el volumen de penetración de compuestos C2 es superior a 800ml), así como la capacidad de enfoque de la muestra (garantiza una alta separación de picos de cromatografía y una excelente forma de pico al mismo tiempo).

Nota: en el cromatógrafo derecho, los números son 1 - etano; 2 - etileno; 3 - propano;

Temperatura de funcionamiento del tubo de adsorción superior a 10 ° c: la temperatura de funcionamiento del tubo de adsorción en la etapa de enriquecimiento y enfoque de la muestra es superior a 10 ° c, evitando la congelación del módulo de enriquecimiento. Adecuado para el funcionamiento a largo plazo de las estaciones de observación desatendidas;

La columna de extracción inversa polar sirve como precolumna: la columna de extracción inversa polar puede interceptar compuestos orgánicos de alto punto de ebullición y vapor de agua en muestras de aire ambiente. Evitar la prolongación del ciclo de análisis causada por sustancias de alto punto de ebullición distintas del compuesto objetivo; Evitar errores en la identificación de picos cromatográficos causados por el desplazamiento del tiempo de retención cromatográfica causado por el vapor de agua. Al mismo tiempo, la sustancia interceptada será expulsada de la precolumna en sentido inverso durante el ciclo de análisis.

Columna capilar de 60 m: columna larga, que puede obtener la máxima eficiencia de separación y proporcionar una garantía para un excelente análisis de muchos compuestos objetivo.

Control totalmente eléctrico: el sistema adopta un control totalmente eléctrico, en comparación con el control neumático, que puede reducir efectivamente la cantidad de mantenimiento del instrumento. Al mismo tiempo, se evitan posibles pérdidas de gas causadas por fugas de aire durante el uso de válvulas neumáticas.

Parámetros de rendimiento:

Analizador de cromatografía de COV gc5000

Función: muestreo automático y continuo de 24 horas durante todo el día, enriquecimiento en dos niveles, separación por columna cromatográfica y análisis de especies orgánicas C2 a c5;

Rango de medición: 0 a 300ppb;

Límite de detección: 0,05 ppb (por ejemplo, propano);

Ciclo de análisis: 30 a 60 minutos;

Muestreo:

Tiempo de muestreo: 0 a 99min (ajustable);

Caudal: 10 a 50 ml / MIN (ajustable);

Control del medidor de control de flujo de calidad (mfc);

Volumen de muestreo: 200 a 800 ML (ajustable);

Enriquecimiento:

Enriquecimiento bipolar:

Columna de enriquecimiento de primera clase: temperatura de muestreo 15 ° c, temperatura máxima de análisis térmico 350 ° c;

Columna de enriquecimiento secundario: temperatura de enfoque 20 ° c, temperatura máxima de análisis térmico 350 ° c;

Velocidad de calentamiento: 40 ° C / S máximo;

Caja de columna cromatográfica:

Columna capilar de vidrio de cuarzo, longitud de 30 a 60 m;

Rango de temperatura de la Caja de columnas: 40 - 210 ° c;

Tasa de calentamiento: 1 - 25 ° C / MIN (aumentada a 1 ° C / min);

Gas portador: n2, 99999%, 3 bar;

Detector de ionización de llama FID - hidrógeno;

Se requiere hidrógeno (h2) y suministro de aire de combustión;

Hidrógeno, 99999%, 3 bar;

Aire de combustión, 99999%, 3 bar;

Calibración: se permite la calibración de un solo punto / multipunto;

Salida: mapa de visualización inteligente, especificaciones de parámetros, Estado de funcionamiento, etc., se pueden completar las operaciones de configuración, edición y procesamiento de resultados de varios parámetros a través del menú del sistema;

Fuente de alimentación: 220V 50hz;

Entorno operativo:

Temperatura: 0 a 40 ° c (si la temperatura supera el rango de temperatura, es necesario instalar aire acondicionado);

Humedad relativa: 5 a 95% sin condensación;

Apariencia: 19 "× 6 Hu × 600mm, Gabinete estándar, peso 35 kg;

Analizador de cromatografía gc5000 btx

Función: muestreo automático y continuo de 24 horas durante todo el día, enriquecimiento en una sola etapa, separación de columnas cromatográficas y análisis de especies orgánicas de C5 a c12;

Rango de medición: 0 a 300ppb;

Límite de detección: 003ppb (por ejemplo, benceno);

Ciclo de análisis: 30 a 60 minutos;

Muestreo:

Tiempo de muestreo: 0 a 99min (ajustable)

Caudal: 10 a 50 ml / MIN (ajustable)

Control del medidor de control de flujo de masa (mfc)

Volumen de muestreo: 200 a 800 ML (ajustable)

Enriquecimiento:

Columna de enriquecimiento: temperatura de muestreo de 30 ° c, temperatura máxima de análisis térmico de 350 ° c;

Velocidad de calentamiento: 40 ° C / S máximo;

Caja de columna cromatográfica: columna capilar de vidrio de cuarzo, longitud de 30 a 60 m;

Rango de temperatura de la Caja de columnas: 40 - 210 ° c;

Tasa de calentamiento: 1 - 25 ° C / MIN (aumentada a 1 ° C / min);

Gas portador: n2, 99999%, 3 bar;

Detector de ionización de llama FID - hidrógeno

Se requiere hidrógeno (h2) y suministro de aire de combustión;

Hidrógeno, 99999%, 3 bar;

Aire de combustión, 99999%, 3 bar;

Calibración: se permite la calibración de un solo punto / multipunto;

Salida: mapa de visualización inteligente, especificaciones de parámetros, Estado de funcionamiento, etc., se pueden completar las operaciones de configuración, edición y procesamiento de resultados de varios parámetros a través del menú del sistema;

Fuente de alimentación: 220V 50hz;

Entorno operativo:

Temperatura: 0 a 40 ° c (si la temperatura supera el rango de temperatura, es necesario instalar aire acondicionado);

Humedad relativa: 5 a 95%, sin condensación;

Apariencia: 19 "× 6 Hu × 600mm, Gabinete estándar, peso 35 kg;

Módulo de calibración Dim 200

Función:

(1) bajo el control del analizador de espectro gc500btx, se completa el cambio de la ruta de flujo necesaria para el muestreo y la calibración;

(2) controlar con precisión el flujo de gas cero y el flujo de gas estándar para lograr la calibración del sistema de cromatografía, con un múltiplo de dilución de 1 a 2500;

Suministro de gas:

Gas cero (aire puro o nitrógeno), 3 bar;

Gas estándar: 3 bar;

Gas de muestra;

Control de flujo:

Gas estándar: 2 a 100 ml / min;

Gas cero: 100 a 5000ml / min;

Precisión: valor medido ± 0,5%;

Control del medidor de control de flujo de calidad (mfc);

Dos formas (opcionales) de trabajar:

(1) conectar el sistema de cromatografía ama a través de una vía de comunicación interna, controlada por el software del sistema de cromatografía, que puede realizar hasta 20 puntos de calibración o inspección automática

(2) cuando se instala un software de operación independiente seleccionado o una interfaz de control externo para realizar una operación autónoma o trabajar a distancia en línea a través de I / o digital externo, se puede realizar hasta 5 puntos de calibración o inspección automática.

Fuente de alimentación: 220V 50hz;

Entorno operativo:

Temperatura: 0 a 40 ° c (si la temperatura supera el rango de temperatura, es necesario instalar aire acondicionado);

Humedad relativa: 5 a 95%, sin condensación;

Apariencia: 19 ", carcasa estándar 3h, peso 4 kg

Aplicación del sistema:

El profesor Zhu bin, de la facultad de física atmosférica de la Universidad de ingeniería de la información de nanjing, utilizó el sistema gc5000 para analizar los COV (c2 - c12) en el medio ambiente atmosférico, analizando que las concentraciones de COV son diferentes bajo la influencia de diferentes vientos y las diferentes fuentes de emisión contribuyen de manera diferente al total de cov. Las concentraciones de COV se ven afectadas principalmente por la dirección del viento, lo que indica que las emisiones iniciales de COV provienen de fuentes locales, y en la región noreste de la ciudad, las concentraciones de COV se ven afectadas por la transmisión regional, a través de la evaluación de posibles métodos para la formación de homólogas acrílicos y ozono. Muestra que la contribución de las olefinas a la formación química del ozono es del 57% al 58%, utilizando el análisis de componentes principales / análisis de modelos de receptores de componentes principales absolutos. Los resultados indican que el 39% de los COV en la región se originan principalmente en las emisiones de los vehículos, y el uso de disolventes y fuentes industriales representan el 36%.