气相色谱在气体分析中的应用

气相色谱在气体分析中的应用

什么是气体？

没有一定形状和体积，可以流动的物质，叫做气体，气体可以压缩。

一般来讲，把常温下呈气态的物质称为气体，按性质分，可以分为有机气体和无机气体，有机气体如甲烷、乙烷等等，无机气体如氮、氧、氩等。

气体的种类  

一般工业气体

<!--[if !supportLists]--> 1、  <!--[endif]-->化工原料气体

<!--[if !supportLists]--> （1）       <!--[endif]-->空分气体  采用低温精馏、变压吸附或者膜分离的方法脱除干燥空气后得到的氮、氧、氩、氦、氖和氙。

<!--[if !supportLists]--> （2）       <!--[endif]-->天然气  煤或石油组成物质的分解产物，存在于含煤或石油的地层中，主要成分是甲烷。

<!--[if !supportLists]--> （3）       <!--[endif]-->烃类裂解气 石脑油等进行热分解后的产物，含各种低级的烃类气体。

<!--[if !supportLists]--> （4）       <!--[endif]-->焦炉煤气 煤在800℃时的气体产物，主要成分是氢及甲烷。

<!--[if !supportLists]--> （5）       <!--[endif]-->水煤气 水蒸汽和赤热的煤作用的产物，主要成分是一氧化碳和氢气。若水蒸汽及空气同时和赤热的煤作用，则生成半水煤气。

<!--[if !supportLists]--> （6）       <!--[endif]-->硫铁矿熔烧炉气 含二氧化硫6%-9%，用于制造硫酸。

<!--[if !supportLists]--> （7）       <!--[endif]-->石灰焙烧窖气 含32%-40%的二氧化碳，用于制碱工业。

<!--[if !supportLists]--> 2、  <!--[endif]-->气体燃烧

上述天然气、裂解气、焦炉煤气、水煤气等，除非化工、石油化工生产原料气外，也可作气体燃料。

<!--[if !supportLists]--> 3、  <!--[endif]-->废气

燃烧炉的烟道气，其组成为N2、O2、CO2、CO、水蒸气及少量的其他其他。

<!--[if !supportLists]--> 4、  <!--[endif]-->厂房空气

因为设备漏气，生产厂房内的空气常含有生产用气。

气体的种类 特种工业气体

<!--[if !supportLists]--> 1、  <!--[endif]-->高纯气体

高纯气体是纯度有保证的气体，纯度一般超过99%以上，最高可达99.9999&

<!--[if !supportLists]--> 2、  <!--[endif]-->零点气体

就是用来标定检测仪器零点的气体，最常用的零点气多为氮气或零级空气。

<!--[if !supportLists]--> 3、  <!--[endif]-->标准混合气体

标定了气体的含量，用来校正各类气体分析仪。

<!--[if !supportLists]--> 4、  <!--[endif]-->一般混合气体

由两种以上的气体混合配制而成的气体，只要知道组成的大致含量范围即可。

气体分析的意义

<!--[if !supportLists]--> 1、  <!--[endif]-->确保气体产品的质量

<!--[if !supportLists]--> 2、  <!--[endif]-->保证生产工艺的顺利进行

<!--[if !supportLists]--> 3、  <!--[endif]-->保证生产设备的安全运行

<!--[if !supportLists]--> 4、  <!--[endif]-->保证反应物料和产品的顺利流通

<!--[if !supportLists]--> 5、  <!--[endif]-->保证安全

气相色谱法分析气体

气相色谱法分析气体是气体分析的主要手段，气相色谱分析气体具有以下几个其他分析仪器无法比拟的优点

1、灵敏度高   气相色谱可以分析钠克级的样品，可以广泛应用于超纯气体的杂质分析。

2、分离效率高   对一些难分离的物质具有很好的分离度，如正O2、Ar的分离。

3、操作简单    现在的色谱不管再复杂的气体组成，都可以实现一键操作完成所有的组分定量分析。

4、定量准确   现代气相色谱优良的精度，可以保证进样分析的定量重复性，标准物质的准确性越来越高，气相色谱分析的准确度也相当的高。

5、易于自动化   工业在线色谱使用越来越广泛。

气相色谱分析气体 检测器

TCD   可以检测任何一种气体

FID   可以检测含碳氢元素的气体

ECD   可以检测含氟、氯、溴、碘及硝基根的微量气体

FPD   可以测含硫、磷的微量气体

HID   对几乎所有的无机气体和有机气体均有响应

DID   对任何气体都有较高的响应，检测范围ppt到1%

气相色谱分析气体  常用色谱柱

分子筛  分离O2、N2、CH4、CO

碳分子筛  分离O2+N2、CO、CH4、CO2

高分子多孔微球（GCX系列、Porapak系列）  分离O2+N2+CO、CH4、CO2、C2、C3、H2O、H2S、NH3等

气相色谱分析气体  平面六通阀

气相色谱分析气体   十通阀 

气相色谱分析气体  单阀单柱系统

简单的气体分析

气相色谱分析气体   单阀双柱分析系统

较复杂气体的分析（O2、N2、CH4、CO、CO2）

气相色谱分析气体   双阀双柱分析系统

复杂气体的分析（O2/Ar、N2、CO、CO2、CH4、C2 另有一些C3、C4气体）

反吹、分配切换、检测器串联

复杂气体的分析（O2/Ar、N2、CO、微量的乙烯、乙烷、乙炔）

一次进样，柱并联
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气相色谱分析气体 四阀五柱分析系统

天然气体全分析 反吹、切换、隔离、分流

通道A分析：无机相，以H2作载气，主要是O2、N2、CH4、CO、CO2；若用He作载气，此通道可同时分析H2的含量

通道B分析：H2相，以氮气作载气分析H2的含量；若用He作载气，此通道可省去。

通道C分析：以N2气做载气以PLOT Q毛细管色柱分离，可分析大多数的C1-C5烯烃、烷烃和炔烃、二甲醚、甲醇等.