Système de surveillance chromatographique en ligne gc5000 pour les COV

Introduction au contexte:

La pollution photochimique par les fumées est l'un des problèmes de pollution atmosphérique régionale les plus importants à l'échelle mondiale. Il s'agit principalement d'un processus par lequel les oxydes d'azote et les COV de la troposphère subissent une série complexe de réactions photochimiques dans des conditions météorologiques particulières (lumière, absence de vent ou vent léger) pour produire une série de polluants secondaires tels que l'ozone, les peroxydes, les aldéhydes et les nitrates de peroxyacétyle. Parmi ces polluants secondaires, l'ozone représente la plus grande part. De nombreuses études ont montré que l'ozone est extrêmement nocif pour les humains, les matériaux et les cultures. Avec l'accélération du processus d'urbanisation et d'industrialisation, la pollution par l'ozone à des concentrations élevées près du sol est devenue un grave problème atmosphérique dans une grande partie de notre pays depuis la fin des années 1990 jusqu'à aujourd'hui.
Les composés organiques volatils (COV) jouent un rôle clé dans le cycle d'oxydation photochimique troposphérique et sont des précurseurs importants des polluants gazeux secondaires urbains et régionaux, contrôlant directement ou indirectement la vitesse et l'efficacité de la production de photooxydants, avec un impact important sur le potentiel d'oxydation atmosphérique. Les COV ont une composition complexe et peuvent généralement être classés dans plusieurs grandes catégories, telles que les hydrocarbures non méthaniques (nmhc), les composés organiques oxygénés volatils (ovoc) et les hydrocarbures halogénés, les hydrocarbures non méthaniques représentant la plus grande part.
Le système d'analyse instrumentale gc5000, qui fait référence à la conception standard PAMS de l'EPA, fournit des informations précises et représentatives à long terme pour la surveillance des précurseurs de l'ozone dans les secteurs concernés, en ciblant les hydrocarbures en C2 - C12 dans les COV; Permettre aux unités chargées de la lutte contre la pollution atmosphérique de saisir objectivement l'état de la qualité de l'air, de rechercher et d'établir une corrélation complète entre l'ozone, ses précurseurs et les conditions météorologiques, de déterminer les causes de la pollution par l'ozone et d'étudier des stratégies de prévention viables.

À propos de PAMS:

PAMS est l'abréviation de Photochemical Assessment Monitoring stations (stations d'évaluation photochimique). Année 1990Les amendements à la loi sur la propreté de l'air ont été adoptés, tandis que l'EPA a demandé aux États d'établir des stations d'évaluation photochimique dans les zones fortement polluées par l'ozone pour surveiller l'ozone et les précurseurs de l'ozone.

Le système AMA gc5000 constitue:

Le système de surveillance par chromatographie en ligne des COV de type gc5000, développé, conçu et fabriqué par AMA instruments en Allemagne avec une expérience cumulée de deux décennies, est technologiquement avancé et offre des performances stables sans aucune intervention humaine.

Le système a une sensibilité de détection élevée de l'ordre du ppt, conçu en référence à la norme PAMS de l'EPA et optimisé pour la surveillance à long terme des hydrocarbures en C2 - C12 dans les précurseurs de l'ozone.

Actuellement, la série gc5000 a été largement utilisée dans les réseaux de surveillance de la qualité de l'air en Allemagne, aux Pays - Bas, en Belgique, en Grèce, au Brésil, en Italie, en Espagne, en Corée du Sud et dans d'autres pays. En outre, les superstations de Berlin, Taipei et Séoul utilisent ce système.

Beijing, Nanjing, Guangzhou, Tianjin, Shenzhen et d'autres systèmes de surveillance de l'environnement atmosphérique urbain ont choisi cet ensemble d'équipements. Dans le même temps, ce système a été appliqué à la surveillance de la qualité de l'environnement atmosphérique des Jeux asiatiques de Guangzhou.

Équipement de base:

* chromatographie analytique des COV gc5000 (composés cibles C2 - C5);

* chromatographie analytique gc5000 BTX (composés cibles C6 - C12);

* calibrateur dynamique dim200 (dilution maximale multiple 2500x);

Equipements auxiliaires:

* source de gaz: azote de haute pureté, hydrogène de haute pureté, air comprimé;

* Unité de prétraitement du gaz, purification du gaz porteur et auxiliaire;

* gaz standard PAMS (56 étalons mixtes, 1 ppm);

* ordinateur de données;

* 19 'armoire standard;

Fonctions associées:

Afin que les utilisateurs puissent facilement comprendre l'état de l'instrument, visualiser les spectres et les données, le logiciel AMA surveille intelligemment l'état de fonctionnement de la chromatographie analytique, tout en conservant un enregistrement de la surveillance, de l'étalonnage, des pannes de courant et d'autres événements survenus pendant le fonctionnement du système, facilitant ainsi Le suivi de l'état du système et de la qualité des données.

Via le réseau, les utilisateurs peuvent se connecter à distance à l'interface du système pour voir l'état. Les ingénieurs de maintenance peuvent aider à distance et améliorer l'efficacité de la maintenance du système. Analysez également les données de la chromatographie, sauvegardez - les sur la machine de contrôle des données (fichier txt) et évitez la perte de données brutes due à la corruption de l'instrument.

Spécifications techniques:

Les indicateurs techniques du système sont conformes à l'UE etExigences normatives de l'EPA pour la surveillance des précurseurs de l'ozone dans l'atmosphère

* 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。

Caractéristiques techniques:

Contrôle précis du débit d'échantillonnage et de la quantité d'échantillon: la chromatographie gc5000 utilise un débitmètre massique pour contrôler le débit d'échantillonnage et l'accumulation pour obtenir le volume d'échantillon, ce qui peut éviter les effets de la pression et de la température ambiantes.

Technologie d'enrichissement d'échantillon en deux étapes (pour les composants à faible teneur en carbone): la technologie d'enrichissement d'échantillon en deux étapes est capable d'offrir un volume d'enrichissement d'échantillon de grande capacité (volume de pénétration du composé C2 supérieur à 800 ML), ainsi qu'une capacité de focalisation de l'échantillon (garantie d'une séparation élevée des pics de chromatographie tout en ayant une excellente forme de pics).

Note: sur le chromatogramme de droite, les numéros sont respectivement 1 - éthane; 2 - éthylène; 3 - Propane;

Température de fonctionnement du tube d'adsorption > 10°C: la température de fonctionnement du tube d'adsorption pendant les phases d'enrichissement et de focalisation de l'échantillon est supérieure à 10°C, ce qui évite la congélation du module d'enrichissement. Convient à l'exploitation à long terme de sites d'observation non surveillés;

Une colonne polaire de contre - extraction sert de pré - colonne: une colonne polaire de contre - extraction est capable de piéger les matières organiques à haut point d'ébullition et la vapeur d'eau dans un échantillon d'air ambiant. éviter les périodes d'analyse prolongées causées par des substances à point d'ébullition élevé autres que le composé cible; Évitez les erreurs d'identification des pics chromatographiques dues au décalage du temps de rétention chromatographique causé par la vapeur d'eau. Dans le même temps, la substance piégée est soufflée à l'envers hors de la précolonne pendant le cycle d'analyse.

Colonne de chromatographie capillaire de 60m: longue colonne de chromatographie permettant d'obtenir une efficacité de séparation maximale, gage d'une excellente analyse de nombreux composés cibles.

Contrôle entièrement électrique: le système utilise un contrôle entièrement électrique à l'intérieur, par rapport au contrôle pneumatique, peut réduire efficacement la quantité d'entretien de l'instrument. En même temps, les pertes de gaz dues aux fuites d'air qui peuvent survenir lors de l'utilisation de la vanne pneumatique sont évitées.

Paramètres de performance:

Analyseur de chromatographie COV gc5000

Fonction: 24h d'échantillonnage continu automatique tout au long de la journée, utilisant deux niveaux d'enrichissement, colonne de chromatographie pour la séparation, analyse des espèces organiques C2 ~ C5;

Gamme d'échelle: 0 ~ 300ppb;

Limite de détection: 0,05 ppb (example pour le propane);

Période d'analyse: 30 ~ 60min;

Échantillonnage:

Temps d'échantillon: 0 ~ 99min (réglable);

Débit: 10 ~ 50 ml / MIN (réglable);

Contrôle du compteur de Débit massique (MFC);

Volume d'échantillon: 200 ~ 800 ml (réglable);

Enrichissement:

Enrichissement bipolaire:

Colonne d'enrichissement primaire: température d'échantillonnage 15°C, température maximale de thermolyse 350°C;

Colonne d'enrichissement secondaire: température de focalisation 20°C, température maximale de thermolyse 350°C;

Vitesse de chauffage: 40°C / s maximum;

Boîte de colonne de chromatographie:

Colonne capillaire en verre de quartz, longueur 30m ~ 60m;

Plage de température de la boîte de colonne: 40 - 210 ° C;

Vitesse de montée en température: 1 - 25°C / MIN (augmentation à 1°C / min);

Gaz porteur: n2, 99999%, 3 bar;

Fid - détecteur à ionisation de flamme d'hydrogène;

Nécessite une alimentation en hydrogène (H2) et en air comburant;

Hydrogène, 99999%, 3 bars;

Air comburant, 99999%, 3 bars;

Calibrage: permet un calibrage unique / multipoint;

Sortie: carte d'affichage intelligente, spécification des paramètres, état de fonctionnement, etc., peut effectuer diverses opérations telles que la configuration, l'édition et le traitement des résultats des paramètres via le menu système;

Alimentation: 220V 50hz;

Environnement opérationnel:

Température: 0 ~ 40 ° C (si la température dépasse la plage de température, vous devez installer un climatiseur);

Humidité relative: 5 ~ 95% sans condensation;

Extérieur: 19 "× 6 Hu × 600 mm, châssis standard, poids 35 kg;

Analyseur de chromatographie BTX gc5000

Fonction: 24h d'échantillonnage continu automatique tout au long de la journée, en utilisant un seul étage d'enrichissement, colonne de chromatographie pour la séparation, analyse des espèces organiques C6 ~ C12;

Gamme d'échelle: 0 ~ 300ppb;

Limite de détection: 0,03 ppb (exemple benzène);

Période d'analyse: 30 ~ 60min;

Échantillonnage:

Temps d'échantillon: 0 ~ 99min (réglable)

Débit: 10 ~ 50 ml / MIN (réglable)

Contrôle du compteur de Débit massique (MFC)

Volume d'échantillon: 200 ~ 800 ml (réglable)

Enrichissement:

Colonne d'enrichissement: température d'échantillonnage 30°C, température maximale de thermolyse 350°C;

Vitesse de chauffage: 40°C / s maximum;

Boîte de colonne de chromatographie: colonne capillaire en verre de quartz, longueur 30m ~ 60m;

Plage de température de la boîte de colonne: 40 - 210 ° C;

Vitesse de montée en température: 1 - 25°C / MIN (augmentation à 1°C / min);

Gaz porteur: n2, 99999%, 3 bar;

Fid - détecteur à ionisation de flamme d'hydrogène

Nécessite une alimentation en hydrogène (H2) et en air comburant;

Hydrogène, 99999%, 3 bars;

Air comburant, 99999%, 3 bars;

Calibrage: permet un calibrage unique / multipoint;

Sortie: carte d'affichage intelligente, spécification des paramètres, état de fonctionnement, etc., peut effectuer diverses opérations telles que la configuration, l'édition et le traitement des résultats des paramètres via le menu système;

Alimentation électrique: 220V 50hz;

Environnement opérationnel:

Température: 0 ~ 40 ° C (si la température dépasse la plage de température, vous devez installer un climatiseur);

Humidité relative: 5 ~ 95%, sans condensation;

Extérieur: 19 "× 6 Hu × 600 mm, châssis standard, poids 35 kg;

Module d'étalonnage Dim 200

Fonction:

(1) sous le contrôle de l'analyseur de chromatographie gc5000btx, terminer la commutation de la voie d'écoulement requise pour l'échantillonnage, l'étalonnage;

(2) contrôle précis du gaz zéro et du débit de gaz standard pour réaliser l'étalonnage du système de chromatographie, le multiple de dilution de 1 à 2500;

Gaz d'approvisionnement:

Zéro gaz (air pur ou azote), 3 bar;

Gaz Standard: 3 bar;

Gaz d'échantillon;

Contrôle du flux:

Gaz Standard: 2 ~ 100 ml / min;

Gaz zéro: 100 ~ 5000ML / min;

Précision: ± 0,5% de la valeur mesurée;

Contrôle du compteur de Débit massique (MFC);

Deux façons (optionnelles) de travailler:

(1) connexion du système de chromatographie AMA via la voie de communication interne, contrôlée par le logiciel du système de chromatographie, peut effectuer jusqu'à 20 points d'étalonnage automatique ou d'inspection

(2) Le logiciel d'exploitation autonome ou l'interface de commande externe en option peuvent être installés pour réaliser le fonctionnement autonome ou lorsque le travail à distance en ligne par E / s numérique externe peut effectuer jusqu'à 5 points d'étalonnage ou d'inspection automatique

Alimentation électrique: 220V 50hz;

Environnement opérationnel:

Température: 0 ~ 40 ° C (si la température dépasse la plage de température, vous devez installer un climatiseur);

Humidité relative: 5 ~ 95%, sans condensation;

Extérieur: 19 ", châssis standard 3h, poids 4 kg

Application du système:

Le professeur Zhu Bin de l'École de physique atmosphérique de l'Université de génie de l'information de Nanjing a utilisé le système gc5000 pour analyser les COV (C2 - C12) dans l'environnement atmosphérique, en analysant que les COV varient en concentration sous différentes directions du vent et que différentes sources d'émission contribuent différemment à la quantité totale de COV, les concentrations de COV étant principalement influencées par la direction du vent, indiquant que les émissions initiales de COV proviennent de sources locales et que, dans la région nord - est de la Ville, les concentrations de COV sont influencées par le transport régional, grâce à une évaluation des méthodes potentielles de formation d'homologues du propylène et d'ozone. Il a été démontré que la contribution chimique des oléfines à la formation d'ozone était de 57% - 58% en utilisant l'analyse en composantes principales / analyse du modèle absolu de récepteur en composantes principales. Les résultats montrent que 39% des COV dans la région proviennent principalement des émissions des véhicules et que 36% proviennent de l'utilisation de solvants et de sources industrielles.