VOCs報警傳感器

一、產(chǎn)品介紹

揮發(fā)性有機化合物（VOCS）是指沸點在 50℃～260℃之間、室溫下飽和蒸氣壓過 133Pa 的易揮發(fā)性化合物，其主要成分為烷類、苯系物、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他化合物等，它的成分復雜，所表現(xiàn)出的毒性、刺激性、致癌作用對人類健康造成較大的影響。根據(jù)貴方提供的監(jiān)測需求，山東新澤儀器開發(fā)的 TK-1200 污染源揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)采用*的全程伴熱預處理+在線色譜技術(shù)+火焰離子檢測法（FID），主要應用于對各種工業(yè)污染源排放有機物的實時監(jiān)測，本系列在線氣相色譜分析儀采用國際*技術(shù)，性能穩(wěn)定可靠，自動化程度高，檢測范圍寬，能夠測量 VOCS、烴（THC）、非甲烷烴（NMHC）、苯及苯系物等多項參數(shù)，對 VOCS 的濃度和排放率進行連續(xù)、實時地跟蹤監(jiān)控，并將所有的監(jiān)測參數(shù)傳輸至工控機軟件和用戶 DCS 系統(tǒng)，可通過數(shù)采儀與環(huán)保部門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊。系統(tǒng)設備放置在分析小屋內(nèi)，操作和維護方便，具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送、遠程故障診斷等功能，實現(xiàn)了工作現(xiàn)場的無人值守。整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，模塊化設計，穩(wěn)定性強，運行成本低。

二、 測量項目

測量參數(shù)：VOCS 氣態(tài)污染物、O2、溫度、壓力、流速（流量）、濕度；

三、系統(tǒng)特點 

1、配有觸摸屏，菜單式操作，進行不同的配置可實現(xiàn) VOCs 組份濃度，甲烷/非甲烷烴濃度及治理前后對比分析；

2、采用氣相色譜監(jiān)測方法，符合*標準，分析周期短，測量準確；

3、系統(tǒng)可實現(xiàn)零點和量程自動校驗功能（切換標氣方式）； 

4、采樣探頭至分析儀表的流路采用全程 125 度伴熱，沒有任何的冷點；

5、樣品無吸附，無堵塞現(xiàn)象；整個流路和部件材料適用高溫、焦油、高壓、高腐蝕等多種混合組份的惡劣工況，防止堵塞和腐蝕。 

6、微電腦和系統(tǒng)控制軟件，序列運行全自動監(jiān)測分析環(huán)境空氣中 C2-C12 揮發(fā)性有機污染物；

7、系統(tǒng)具有運行和報警、連鎖并實現(xiàn)反吹、等功能，保證統(tǒng)長時間運行，同時擁有自診斷功能，減少了維護工作量和成本。 

四、系統(tǒng)組成 

TK-1200揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)由氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)3100型在線氣相色譜儀（非甲烷烴（NMHC）&苯系物）、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)SVPT-100型皮托管(溫度、壓力、流速)和SSD-100濕度儀、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)、校準與輔助子系統(tǒng)四個基本部分組成。具體介紹如下：

TK-1200污染源揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝場景示意圖

本系統(tǒng)由置于煙囪或煙道上的采樣探頭、伴熱管和溫壓流一體化探頭及濕度探頭，以及置于小屋中的控制機柜、標氣和氣體發(fā)生器組成。

采樣探頭負責煙氣采樣，內(nèi)置陶瓷濾芯用于過濾煙氣中的粉塵。

伴熱管線高溫伴熱避免煙氣中水蒸氣冷凝。 

溫壓流用于測量煙囪或煙道內(nèi)煙氣的溫度、壓力和流速。 

濕度儀用于測量煙囪或煙道內(nèi)煙氣的濕度。 

控制機柜內(nèi)置電控單元、工控機、加熱盒、高溫泵等。 

標氣用于校準分析儀表，零氣發(fā)生器、氫氣發(fā)生器、高純氮氣瓶提供氣源。 

空壓機產(chǎn)生壓縮空氣，用于對伴熱管線、采樣探頭、溫壓流進行定期反吹。

五、系統(tǒng)各部分介紹

1 、采樣系統(tǒng)介紹

針對該工況特點對 VOC 進行在線分析監(jiān)測，系統(tǒng)采用全程高溫法進行樣品的傳輸。從探頭、伴熱管線到分析儀器內(nèi)部均采用 125℃以上高溫伴熱，保證測量組分無損失。高溫伴熱的樣品直接進入到色譜系統(tǒng)進行分析檢測，得到分析檢測結(jié)果。采用高溫伴熱采樣系統(tǒng)，還可以有效的避免樣品中的水蒸氣冷凝，從而導致樣品組分的損失。同時樣品前處理系統(tǒng)還具有兩級樣品過濾模塊，有效的避免樣品中的顆粒物組分對分析系統(tǒng)的影響，延長儀器的使用壽命。

1.1 煙氣氣體污染物采樣器

圖 1-1 高溫采樣探頭

7.1.2 伴熱管線介紹

伴熱采樣復合管是環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)中在線分析成套系統(tǒng)的重要部件，它是由一組耐腐蝕高性能氟樹脂導管平行敷設特種恒功率伴熱管及各種電線，外加玻纖保溫層，*經(jīng)過聚氯乙烯(PVC)為保護外套復合而成。

恒功率伴熱的自動限溫功能，可以保證采樣管內(nèi)維持一定的恒溫，保證采集樣品與初始值保持基本一致，*終確保系統(tǒng)連續(xù)、正確的采集樣氣。根據(jù)采集樣氣的成份、溫度等實際情況，采樣導管可以選用不同材質(zhì)，電熱帶可以根據(jù)用戶選型選用高、中、低溫的產(chǎn)品，另外根據(jù)功能配置各種導線等。

采樣：可組合多種類型、材質(zhì)的采樣管；

伴熱：自調(diào)功率，自動補償，伴熱保溫，高效絕熱； 

1.3 主要參數(shù)

VOCs報警傳感器

" 系統(tǒng)具有運行和報警、連鎖并實現(xiàn)反吹、等功能，保證統(tǒng)長時間運行，同時擁有自診斷功能，減少了維護工作量和成本。"

2 氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng) 

2.1 色譜分析儀表

3100 在線氣相色譜儀外觀圖

2.2 色譜分離基本原理

多組分的混合氣體通過色譜柱時，被色譜柱內(nèi)的固定相所吸附，由于氣體分子種類不同，被固定相吸附的程度也不同，因而通過柱子的速度產(chǎn)生差異，在柱出口處就發(fā)生了混合氣體被分離成各個組分的現(xiàn)象，這種采用色譜柱和檢測器對混合氣體先分離、后檢測的定性、定量的分析方法叫做氣相色譜分析法（圖 1）。

圖 1

根據(jù)需要測量的氣體選用不同的色譜柱，被測樣氣進入色譜柱后，分離出被測氣體，以相應的時間差送入檢測器監(jiān)測被測氣體。甲烷、非甲烷烴分析儀，采用色譜柱技術(shù)分理出CH4氣體送入氫火焰離子檢測器分析CH4濃度，其他的氣體送入氫火焰離子檢測器監(jiān)測非甲烷烴類氣體濃度（圖2）。

圖 2

2.3 FID 的工作原理 

3100采用氣相色譜法原理，采用三個定量環(huán)、一個六通閥、兩個十通閥、一根分離甲烷的色譜柱、一根烴色譜柱、一根分離苯系物的色譜柱，兩個FID檢測器的解決方案。在確保各項性能指標均達到*標準的前提下，實現(xiàn)較高的測試。具體的工作原理主要是通過泵將樣品抽到定量環(huán)中定量，六通閥和十通閥同時切換，烴定量環(huán)中的樣品快速通過烴柱到達FID檢測器，測定烴濃度，甲烷定量環(huán)中的樣品通過填充柱，樣品在填充柱中分離，甲烷經(jīng)過填充柱到達FID，測定甲烷濃度，苯系物通過預柱和分析柱分離，然后六通閥和十通閥同時切換至原始位置，利用反吹的方式將仍滯留在填充柱中的非甲烷烴通吹掃至出口，利用反吹的方式將預柱中比苯系物沸點高的誤差吹掃至出口，完成檢測。通過烴和甲烷含量的差值計算得到非甲烷烴的含量，極大縮短分析周期。烴檢出限為0.03 mg/m3，甲烷檢出限為0.03 mg/m3，可以滿足標準HJ/T38的要求。苯檢出限為0.2 mg/m3，甲苯檢出限為0.3 mg/m3，乙苯檢出限為0.3 mg/m3，對二甲苯檢出限為0.3 mg/m3，間二苯檢出限為0.3 mg/m3，鄰二甲苯檢出限為0.3mg/m3，1,3,5-三甲苯檢出限為0.3 mg/m3，對苯乙烯檢出限為0.3 mg/m3，1,2,4-三甲苯檢出限為0.3 mg/m3，1,2,3-三甲苯檢出限為0.3 mg/m3。

2.4 FID 氣相色譜儀特點 

對 FID 檢測器進行重新設計加工，提高檢測器的靈敏度水平； 

的電子壓力控制單元，優(yōu)化流路控制和溫度控制，提高分析精度； 

實時環(huán)境溫度和壓力補償，適應多種環(huán)境條件； 

特殊的閥箱設計，既支持固定污染源廢氣，也支持環(huán)境空氣； 

自動校準功能，可設定周期性自動校準和質(zhì)量控制點；

響應時間短，分析時間短；

支持一臺儀器對多個工況點實施循環(huán)監(jiān)測； 

實現(xiàn)模塊化設計和功能化區(qū)塊，可根據(jù)客戶需求定制功能模塊； 

內(nèi)置工控機，觸摸屏設計，支持 web 遠程操作； 

支持與前段各種前處理設備信號對接；

數(shù)據(jù)輸出支持與工控機連接。 

2.5 技術(shù)參數(shù) 

測量原理：氣相色譜法

檢測器：氫火焰離子化檢測器（FID）

分辨率：0.01ppm

量程：甲烷（0-1000ppm）；非甲烷烴（0-1000ppm）；苯系物（0-1000ppm）；

檢出限：甲烷≤0.01ppm；非甲烷烴≤0.01ppm；苯系物≤0.05ppm

基線漂移：≤5 ×10-12A（30min）

重復性： RSD7≤2%F.S.

量程漂移：≤3%F.S.

分析周期：2min-20min（可選）

色譜柱：支持填充柱，毛細血管柱；

柱箱溫度穩(wěn)定性：＜0.5℃

閥類型：高溫轉(zhuǎn)閥 溫度＜200℃

氣路接口：1/8″不銹鋼卡套螺紋接頭 

樣氣輸入流量：200ml/min

氫氣輸入?yún)?shù)：H2，≥99.999%，（0.30±0.01）MPa

空氣輸入?yún)?shù)：除烴空氣，≥99.999%，（0.30±0.01）MPa

載氣輸入?yún)?shù)：N2≥99.999%，（0.30±0.01）MPa

輔助氣輸入?yún)?shù)：無油壓縮空氣 0.45～0.6MPa

遠程控制：支持，可做參數(shù)設定、圖譜處理、校準；

供電要求： 220VAC±10%，50Hz  500W

通訊方式：RS232、以太網(wǎng)

人機界面：觸摸液晶屏 

工作環(huán)境：溫度：5-35℃；濕度：20-90%RH

儀器尺寸：19 英寸標準機箱，高度 6U，（430×266.7×633）mm（W×H×D） 

約 25kg

3 煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng) 

3.1 煙氣溫壓流一體化監(jiān)測儀 

溫壓流一體化監(jiān)測儀擁有高精度微差壓/靜壓傳感器，同時配備反吹單元，是專門針對煙氣排放連續(xù)監(jiān)測的高粉塵、高溫、高濕環(huán)境而開發(fā)的一體化溫度、壓力、流速監(jiān)測儀，符合*相關(guān)標準的要求，可以用于煙氣排放監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)進行煙氣溫度、壓力、流速及流量的實時連續(xù)測量。 

3.2 測量原理

溫壓流一體化測量裝置的結(jié)構(gòu)主要包括微差壓變送器、靜壓傳感器、熱電阻（或熱電偶）、皮托管、控制單元、反吹單元、顯示單元、數(shù)據(jù)傳輸單元等。其測量原理是：一次取壓元件采用傳統(tǒng)的皮托管測量方式。皮托管內(nèi)外表面均做了特殊處理，可有效避免煙氣腐蝕并減少粉塵粘附。反吹單元主要用于臟污氣體（如鍋爐排放的煙氣）測量時的系統(tǒng)反吹。溫壓流一體機采用高精密微差壓變送器，自動調(diào)零，自動反吹，反吹保護，數(shù)據(jù)上傳與顯示等功能; 

3.3 溫度壓力流速監(jiān)測儀優(yōu)勢 

實時測量溫度、壓力、流速，并通過 4-20mA 模擬信號輸出； 

流速檢測可達 2-40m/s； 

采用高精密微差壓變送器，自動零點校準，可靈活配置變送器維修更方便，良好的人機交互界面。 

可適應高粉塵、高溫、高濕等煙氣場合； 

流速測量精度高、可靠性好、可長期連續(xù)工作； 

自身配備自動反吹單元，可定時反吹皮托管內(nèi)的顆粒物；具備反吹保護功能；

結(jié)構(gòu)緊湊，可直接安裝在管道上；

3.4 技術(shù)指標

3.4.1 煙氣流速監(jiān)測儀

量程 ：0-40m/s  0-15.5m/s 可訂制

測量精度：≤±2%F.S.

分析方法：皮托管法 

環(huán)境溫度限制 (*低/*) ：-40～60℃

電源：220±10%VAC

儀用空氣要求：0.4Mpa 以上，無油無水

響應時間：<1s；

輸出信號：4~20mA；

皮托管材質(zhì)：不銹鋼；

反吹單元：自動反吹，自動調(diào)零； 

皮托管插入長度：500~1700mm 可選（訂制）；

壓力變送器量程：-10~10kPa、 *小±200Pa 或其它訂制量程；

介質(zhì)溫度范圍：-40~500℃；

3.4.2 煙氣壓力監(jiān)測儀

量程(高/低) ：±10Kpa

測量精度：≤±2%

分析方法：靜壓傳感器 

環(huán)境溫度限制 (*低/*)：-40～60℃

用電量：5w

輸出信號型式：（4～20）mA

3.4.3 溫度監(jiān)測儀

量程 ：0-300℃

測量精度：≤±2%

分析方法： 熱電阻（或熱電偶）

環(huán)境溫度限制 (*低/*)：-40～60℃

用電量：2W 

輸出信號型式： （4～20）mA

VOCs報警傳感器

VOCs在線檢測裝置：/1606244228