1 在线VOC监测设备的类型及氢气发生器的选择搭配
目前大部分VOCs检测仪器用FID做为检测器,FID检测器的原理是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源,当VOCs进入火焰,在高温下产生化学电离,产生比基流高几个数量级的离子,在高压电场的定向作用下,形成离子流,微弱的离子流经过高阻放大,成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号,因此可以根据信号对VOCs进行定量分析。
对于用氦气/氮气做载气的分析仪器来说,氢气仅用作燃烧气,只要保证纯度大于99.99%,湿度小于30%就可保证分析仪器长时间稳定运行(半年内相同物质相同浓度的FID 信号响应值无明显变化)。随着在线监测系统的高度集成,近年来出现了以氢气作为载气的VOCs分析仪,对于氢气的质量提出了更高的要求。氢气的含氧量必须严格控制,含氧量过高会损坏色谱柱,缩短色谱柱使用时间。含水量过高在分析图谱上会有水峰生成,干扰待测物质。此类分析仪建议使用SPE膜电解水制氢的发生器,SPE膜电解法做到了阴极、阳极完全隔离,产生的氢气不含氧;电解KOH碱液制得的氢气中大约含有1.0×10-6~3.0×10-6的氧气,需除氧后使用。氢气湿度在5%以下无明显水峰,大于 10%时有明显水峰,可能干扰被测物质。
2 氢气发生器的维护
氢气发生器需精心维护,延长使用寿命,降低故障率。氢气发生器需加去离子水,以保护电极,防止电极在电流作用下会与金属离子发生不可逆化学反应而损坏。电解碱液的氢气发生器应每半年更换一次氢氧化钾溶液,排除旧碱液后应用纯水冲尽残夜后再加入新配置的碱液。SPE电解法制氢使用纯水,夏天容易长菌使水质恶化造成停机SPE电解膜不被大电流击穿),建议在每年5月份应做一次全面的储水罐、管路清洗,减少细菌对水质的影响。定期检查氢气路露点温度及干燥装置状态。水气分离器每年也需要清理一次,防止卡死停机。检查并清理调压阀和管路接头,防止锈蚀堵塞。每半年进行一次检漏,防止因漏气导致氢气发生器过载。
3 结论
根据不同的类型的VOCs分析仪器选用合适的氢气发生器,可在最大程度上保证分析仪器的稳定性,延长分析仪器的使用寿命,降低维护成本。