VOCS在线分析仪 vocs在线监测系统 vocs在线监测平台

    厦门精川自动化VOCs针对有组织排放非甲烷总烃和苯系物的在线监测，采用GC-FID法。该法充分结合了气相色谱法和FID检测器的优点，测量准确，灵敏度高，样品浓度较高条件下无损耗，长时间稳定性好，寿命长，且对所有的VOCs均有响应。

1.2预处理技术

针对废 放工况多样的特点，我司预处理选用电子制冷技术路线，通过将制冷气路的温度降至露点，水汽充分凝结，并通过蠕动泵将液体排出，使检测气体达到标干状态。有效提高检测数据准确性，延长检测器寿命。系统采用高温法进行样品的传输，保证气体从烟囱到检测设备无水汽凝结，避免管路堵塞。样品通过冷凝后进入到色谱系统进行分析检测，得到分析检测结果。同时样品前处理系统还具有两级样品过滤模块，有效的避免样品中的颗粒物组份对分析系统的影响，延长仪器的使用寿命。

2、系统架构

系统主要由温压流检测仪、采样探头、伴热管线、预处理单元、VOCs分析仪、电控单元组成，测量时样气由机柜内的真空泵抽取，经由采样探头、高温伴热管线、除尘过滤器后通入VOCs分析仪进行测量。

数据采集与处理子系统由控制主机和系统监测软件构成，用于监测和汇总温度、压力、流量、湿度和气体浓度信息及工作状态信息，同时生成报表、存储数据、记录历史数据、与环保部门联网通信等功能。    

3.主要仪器性能和工作原理

3.1核心分析仪-色谱分析仪

测量原理：

气相色谱分析技术

监测系统核心分析仪为在线色谱分析仪，其技术路线采用标准规定的气相色谱法（FID检测器），有技术先进和准确可靠的优点。

该系统采用120高温伴热，双阀双柱单氢火焰离子化检测器（FID）技术进行 /非甲烷总烃和苯系物的检测。

3.1.1分析仪检测流程

分析仪检测流程主要包括采样、注样和分析、反吹几个步骤。

Ø 采样

本仪器内置两种采样模式，分别用于固定污染源废气和仪器校准，两种模式均采用定量环进行定体积采样，采样结束后均与烟气压力平衡。测量固定污染源废气时，仪器以进口泵作为采样动力冲洗定量环并进行定体积采集。仪器进行零气或标气校准时，采用正压标气或零气冲洗定量环并进行定体积采样。

Ø 注样和分析

十通阀和六通阀通过气缸驱动从一个状态切换到另外一个状态，将载气引入定量环回路上。载气流过定量环，将样品分别注入到空柱和色谱柱内进行分离。

Ø 反吹

当待测物检出后，十通阀切换，流经色谱柱的载气的方向已倒转，高沸点物质被反吹出色谱柱外，而不被FID检测。为了缩短循环时间，每一测量循环进行的同时进行下一循环分析所需的样品采集。

3.1.2分析仪特点及优势

Ø 采用EPC技术进行载气压力控制，控压精确稳定，控压精度优于±0.05kPa。

Ø 采用EFC技术进行 和空气流量控制，控流精度优于0.5F.S.。

Ø 柱箱控制精度优于±0.1。

Ø 采用低维护的隔膜泵和定量环进行定体积采样。

Ø 采用进口VALCO十通阀/六通阀，维护量低，使用寿命长。

Ø 采用双柱并联反吹技术分析非甲烷总烃，减少峰展宽，缩短分析时间；

非甲烷总烃的分析时间控制在1.5min以内，苯系物分析时间控制在20min以内，可以快速反映非甲烷总烃和苯系物浓度的变化，保证了监测结果的实时性；

Ø FID检测器具有自动点火和温度判断功能，FID火焰熄灭后自动关闭 和空气流量，保证系统安全；

Ø 全热法设计，适用于高温高湿高浓度苛刻工况，有效减少样品的损失，保证数据的正确可靠；

Ø 采用微型的FID检测器，灵敏度高于常规的FID检测器。

Ø 内置标准工业PC机，高清晰彩色液晶触摸显示屏，采用 的人机交互控制软件界面，基于微软视窗操作系统，可实现全系统的自动无人运行。用触摸屏可完成所有的维护及诊断功能操作，还可对仪器参数和分析方法进行编辑和设置，可实时显示仪器运行状态、色谱图及结果等。自动存储数据及图谱，储存时间长达(68)年。

Ø 19’’标准机箱，结构紧凑，可与同类型仪器集成安装于立式机柜，占地小，日常维护和操作方便。

3.2核心分析仪-技术指标

在线色谱分析仪可以在恶劣的环境下长期安全运行，技术指标如下

输出信号型式 ---- RS232、4-20mA

尺寸 ---- 19’’标准机箱，高度5U

功能：液晶显示，可自诊断报警、自动测量

3.3系统采样与处理单元

系统采用完全抽取全高温的采样方式，探头按照国家规范安装在管道（或烟囱）的适当位置，经过定制长度的伴热管线采集管道中的气体，伴热管线温度伴热到120以上，并进行除尘后进入分析仪器分析气体成份。分析主流路由高温泵不间断采样，确保样气处于实时更新的状态，有效提高了系统响应时间。

3.4温压流采样一体机

工作环境温度：(－20＋50)

温度测量：

探头外壳材料：钛管

测量方法：铂金电阻法Pt100

测量范围：（0400）

测量精度：±1

取样管长度：800 mm

输出信号型式：（420）mA，RS485

压力测量：

量程：±2KPa，±5KPa，±10KPa（可选）

测量方法：压力传感器

输出信号型式：（420）mA，RS485

流速测量：

皮托管材质：钛管

监测方法：差压测量法（皮托管法）

流速测量范围：（240）m/s（可根据买方需求定制）

小检测流速：4m/s

取样管长度：800 mm

输出信号型式：（420）mA，RS485

3.5本地监控软件

本地监控软件完成气相色谱仪的控制、采集、数据管理、中心（或数采仪）通信的功能。

软件功能介绍

ü 实时数据监控和转换功能

实时数据采集及显示

屏幕实时显示测量值的干基值、湿基值和折算值。

屏幕画面能显示过程变量的实时数据和设备运行状态。

具备按照环保标准制表和打印日报、月报、年报表功能。

ü 数据的存储和检索功能

硬件能存储不低于2年以上的分钟数据报表、小时数据报表、日报表、月报表、系统报警记录和系统操作记录。

能够检索任意时间点的监测数据和任意时间段的报表。

统计污染物历史排放趋势

不同排放口，不同时间段排放量对比；

ü 监测参数设置功能

可设置各测量数据的报警阈值

可设置管道横断面面积

系统具有多级管理权限，可以根据需要设置管理权限和登陆密码。

ü 数据远传功能

选择合适数据远传单元，利用当地网络与环保局环保信息平台通信，上报监测数据

ü 与企业内部DCS联网

与DCS联网单元结合，向企业内部的DCS输送浓度数据和报警信息。

4、电源复合计算

序号 名称 功率

1 温压流 50W

2 采样探头 250W

3 伴热管线 1500W

4 在线色谱分析仪 1000W

5 电子制冷 50W

6 采样泵 50W

7 空气发生器 350W

8 工控触摸一体机 250W

9 氢气发生器 300W

合计功耗 3800W

5、系统配置清单

系统主要设备清单如下：

序号 设备名称 主要技术规格

1 在线色谱分析仪 用途：非甲烷总烃+苯系物自动监测分析；

监测项目：有组织排放非甲烷总烃和苯系物；

分析方法：气相色谱法；

检测器：FID；

量程：0.1-100/1-1000/10-10000ppm（可定制）；

检出限： ：0.1ppm

非甲烷总烃：0.05ppm

苯：0.1ppm；

分析周期：非 <1.5min；苯系物＜20min。

重现性：RSD<3；

工作电压：AC220V±10、50Hz；

工作环境：（535）；

通讯方式：RS232/RS 485、以太网、420mA；

校准方式：通过标准浓度气体进行校准

气体消耗：零级空气：200mL/min；氢气：20mL/min；

具有液晶显示，可自诊断报警、自动测量功能。

2 温压流采样一体机 工作温度：-20+50；

防护等级：IP65；

重量：主机4.5kg，皮托管5kg；

安装方式：焊接法兰对接；

流速：（2-30）m/s；

压差：（0-300）Pa；

压力：±5KPa；

示值误差：±2 用于流速>3mm时，响应时间：10s；

电压24VDC±5,电流1A；

模拟输出：（4-20）mA.；

数字接口： 485。

3 伴热管线 囖 管线长度：定制；

传输管材质 四氟乙烯管；

加热温度：最高200；

伴热管线内径：6mm；

伴热管供电：220VAC± 、50Hz；

功率：30W/m；

测温原件：PT100。

4 空气发生器 空气质量：干燥、无油、三级净化洁净气体；

输出流量：空气：0-2000 ml∕min；

输出压力：空气：0-0.5Mpa(出厂设定0.4Mpa)；

工作电源：220V±10％﹔50HZ±5；

最大功率：300W；

环境条件：环境湿度：10-40﹔相对湿度：85﹔无大量粉尘及腐蚀性气体。

5 氢气发生器 氢气纯度：＞99.999；

输出流量：氢气：0-300ml∕min；

输出压力：氢气：0- 4 a(出厂设定0.3Mpa)；

工作电源：220V±10﹔50HZ±5；

最大功率：300W；

环境条件：环境湿度：10-40﹔相对湿度：85﹔无大量粉尘及腐蚀性气体。

6 有机废气在线监测软件  

7 工控机单元 供电电压：AC220V±10；

外形尺寸：482mm（宽）×177mm（高）×470.4mm（深）；

净重：15.3kg；

显示器：宏基17寸；

CPU：酷睿双核；

内存：2G；

系统：Windows XP及以上；

硬盘：250G；

接口：RS232、以太网。

8 标准气体 组分：甲烷和丙烷混合标气；

浓度：100ppm；

体积：8L；

苯，甲苯，二甲苯等；浓度：10ppm；

体积：8L。

9 机柜 外形尺寸：2000*600*900mm；

防护等级：IP54。

6、运营维护

为确保仪器正常运行，本节介绍了应进行的定期保养。由于使用情况和环境条件差别很大，仪器的器件应经常检查，并需要制定适当的维护计划。下表是对连续使用GC-3000色谱仪所建议的维护工作频率总览：

维护计划表：

时间（小时） 工作 频率 所需物质

0.5-3 校准 1x每两星期到1x每月 标准气体，用于提高校准速度的动态校准仪

0.1 样品微灰尘过滤器的更换 1×每两个月 Teflon过滤器

0.1 从通风器中除去灰尘 1×每两个月 干抹布

0.5 更换气体过滤器 1×每年 仪器内部过滤器

2 清洁十通阀/六通阀 1×每年 只能由经过培训的专业人士完成

1 更新外部采样管 1×每年 PTFE或Teflon管

1 硬件优化 1×每年 只能由经过培训的专业人士完成

2 清洁内部气体管 1×每两年 VICI不锈钢管、PTFE管

  数据通信费用 4x每年 流量

  软件升级 1次每年 研发、人工升                                 

产品特点

产品获得了环境保护产品认证证书；

产品通过环保部环境仪器质量检测（中国环境监测总站）的检验；

先进的采样和预处理技术，使测量组分损失率降到低；

加热型微孔陶瓷过滤采样技术，减少烟气抽取过程中的损失和管路堵塞；

从采样探头到分析仪的全程动态校准技术，减小测量误差；

高灵敏度颗粒物分析仪，抗干扰能力强，使用寿命长；

高精度烟气分析仪，测量稳定可靠，运营简单方便，维护量极低。