一、项目综述
挥发性有机化合物 (volatile organic compounds,VOCs)是造成酸雾、烟雾、地面臭氧的主要原因之一。高浓度的地面臭氧对人体有害,会导致人体出现如头疼、胸闷等不适症状。光化学烟雾的形成主要条件就是VOCs的存在,VOCs多半具有光化学反应性,会产生二次污染物。
挥发性有机化合物 也是室内外空气中普遍存在且对环境影响最为严重的有机污染物,主要来源于石油化工生产、污水和垃圾处理厂、汽油发动机尾气以及制药、制鞋、喷漆等行业。VOCs 组成复杂,含量甚微,其中许多物质有致癌、致畸、致突变性,具有遗传毒性及引起“雌性化”,对环境安全和人类生存繁衍构成严重威胁。现代环境监测工作要求快速准确地得到所需要的分析结果和信息,以便及时采取相应控制措施,因此空气中 VOCs的在线监测技术研究与相关仪器的开发就显得迫在眉睫。
为此,我们推出最新挥发性有机物(VOCs)在线监测解决方案。
二、系统原理
大气挥发性有机物(VOCs)在线监测系统可提供实时在线监测空气中的挥发性有机物,可用于安装在移动的监测车和常规的实验室,无需制冷剂,提供连续的空气采样和实时在线分析。其组成分为三个部分:全在线双冷阱大气预浓缩系统,色谱分离系统和飞行时间质谱检测系统。其工作原理:环境大气通过采样系统采集后,进入浓缩系统,在低温条件下,大气中的挥发性有机化合物在冷阱中被冷冻捕集;然后快速加热解吸,进入分析系统,经色谱柱分离后被飞行时间质谱检测器检测,采用双冷阱设计,交叉采样和进样,无分析盲点,真正实现实时在线分析大气中VOCs,系统功耗低,维护简单,体积小巧。
三、应用范围:
该系统在大气VOCs的测试方面有极广泛的应用范围,其主要实现真正在线监测,同时可在线提取原始数据做未知物定性分析,其主要适用领域有:
3.1工业卫生,工作现场有毒气体分析。许多化工厂的生产现场,化学品仓库,矿井,及其它工作场所需要对工作现场的有毒气体作实时在监控分析,例如石化厂的恶臭分析,主要目标化合物为硫醇类,大气VOCs在线监测系统可以在很短时间内迅速给出定性定量结果,并可以长时间监测;
3.2工业污染源的测试和鉴定。
3.3 城市环境空气质量监测,路边站,重点监测区监测,移动在线监测车等,如非甲烷碳氢化合物,环境空气VOCs的昼夜变化和来源分析。
3.4 反恐,化学战剂监测
3.5 现有应用方法包括臭氧前驱物测试,TO15目标化合物测试,硫化物测试,三苯类快色测试等定量在线分析方案,并可对实际数据进行后期的再分析,可同时进行定性定量分析。
四、系统特点
4.1在线采样系统特点
4.1.1 采集时间可控制在3~30min内;
4.1.2 采样速度最高可到达200ml/min
4.1.3 双冷阱监测,无监测时间盲点
4.1.4 系统采用惰性和独特的加热管线,适用于挥发性和半挥发性有机化合物以及高活性物质的监测,目标物范围广
4.1.5 具有进样分流功能,适用于高浓度空气监测,
4.1.6 采样方式有在线方式,并可采用吸附管采样,采样袋和采样罐离线分析
4.1.7 电子制冷,无需制冷剂,可长时间进行远程操作
4.1.8 低消耗,维护方便
4.2分析系统特点
*4.2.1 可同时进行大气VOCs的定量分析和未知化合物定性分析。
4.2.2 超高灵敏度,适合超痕量VOCs分析
*4.2.3 经BenchTOF分析得到的质谱谱图与NIST谱库质谱谱图具有很好的匹配性,可大大提高化合物定性的准确性。
4.2.4 稳定性好,日常维护少,BenchTOF通常一年仅需要一次清洗维护。
五、系统配置
5.1 全在线双冷阱大气预浓缩系统--TT24-7 一套
5.2苏玛罐/ Tedlar气体采样袋/标准吸附管--一套
5.3 进口气相色谱仪--一台,单进样口,配相应应用的毛细柱
5.4 飞行时间质谱仪-一台
5.5 操作和分析软件:二套
5.6 维护工具包一套,含1年消耗品
六,应用实例
6.1 TO-15标气分析
1 二氯四氟乙烷
2 1,3-丁二烯
3 溴甲烷
4 氯乙烷
5 三氯一氟甲烷
6 丙酮
7 异丙醇
8 1,1-二氯乙烯
9 1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷
10 二氯甲烷
11 二硫化碳
12 1,2-二氯乙烯(Z)
13 特丁基甲醚
14 1,1-二氯乙烷
15 醋酸乙烯酯
16 丁醛
17 正己烷
18 1,2-二氯乙烯(E)
19 三氯甲烷
20 四氢呋喃
21 1,1,1-三氯乙烷
22 1,2-二氯乙烷
23 苯
24 四氯化碳
25 1,1-二氯丙烷
26 1,1,2-三氯乙烯
27 正庚烷
28 一溴二氯甲烷
29 巴豆酸甲酯
30 1,3-二氯丙烯
31 4-甲基-2-戊酮
32 1,3-二氯乙烯(Z)
33 甲苯
34 1,1,2-三氯乙烷
35 二溴一氯甲烷
36 2-己酮
37 1,2-二溴乙烷
38 四氯乙烯
39 氯苯
40 乙苯
41 对二甲苯
42 间二甲苯
43 三溴甲烷
44 苯乙烯
45 邻二甲苯
46 庚醛
47 1,1,2,2-四氯乙烷
48 异丙苯
49 丙基苯
50 1,3,5-三甲苯
51 1,2,4-三甲苯
52 4-乙基甲苯
53 正癸烷
54 辛醛
55 1,3-二氯苯
56 1,4-二氯苯
57 1,2-二氯苯
58 1,2-二乙基苯
59 1,4-二乙基苯
60 正十一烷
61 壬醛
62 1,2,4-三氯苯
63 正十二烷
64 癸醛
65 六氯丁二烯
6.2在线监测空气中特定VOCs变化
通过对空气中的特定VOCs在线监测,可实时跟踪空气质量的变化,进而发现空气质量污染来源和分布变化,应对环境空气质量的变化,提前进行预警和防治。
空气中烃类化合物的昼夜变化,表明由于白天汽车的使用,造气空气污染主要来源,而夜晚汽车使用减少,空气污染相对减少。
6.3大气中VOCs来源分析
以上数据点表明苯与丁烷无相关性,丁烷与丙烷具有很好的相关性,表明丁烷与丙烷是来自同一污染源。
6.4大气中痕量VOCs定量定性分析
通过该系统的BenchTOF飞行时间质谱检测空气中痕量指定目标化合物浓度的时间变化,具有很好的检测灵敏度,检测浓度可达ppt级,能实时反应空气中目标物浓度变化。