什么是总烃分析仪？

什么是总烃分析仪？

总烃分析仪是一种用于连续监测气体样品中所有碳氢化合物（烃类）总浓度的在线分析仪器。其核心测量对象是“总烃"，即除甲烷外所有可挥发性有机化合物与非甲烷烃类的总和，是环境空气、工业废气监测的关键指标。

核心原理：氢火焰离子化检测

总烃分析仪普遍采用氢火焰离子化检测器作为核心。其工作原理是：

1. 燃烧与离子化：被测气体与高纯氢气混合后，在燃烧嘴处被点燃，形成稳定的氢火焰。在高温氢火焰中，含碳有机物发生化学电离，生成碳正离子和电子。

2. 电荷收集与信号产生：火焰上下方设有施加了恒定电压的收集极和极化极。电离产生的正离子和电子在电场作用下分别向两极移动，形成微弱的离子电流。

3. 信号放大与定量：该离子电流的强度与火焰中燃烧的碳原子数成正比。经高灵敏度放大器转换为电压信号后，即可精确计算出总烃的浓度（通常以甲烷当量或碳当量表示）。

仪器核心结构

1. FID检测器：包括燃烧室、氢空气供应系统、点火装置、电极和信号放大器。

2. 样品处理系统：负责对进入仪器的气体进行过滤、除湿、稳压和稳流，确保分析结果的准确性与仪器稳定性。

3. 数据与控制系统：现代仪器集成微处理器，实现自动校准、量程切换、数据记录和输出。

关键测量模式

为区分甲烷与非甲烷烃类，总烃分析仪常配备双通道或催化转化模块：

• 总烃通道：样品直接进入FID检测，测得总烃浓度。

• 甲烷通道：样品先通过一个甲烷催化转化器（将非甲烷烃类催化氧化为CO₂和H₂O，而甲烷不反应），再进入FID检测，此时测得的是甲烷浓度。

• 非甲烷总烃浓度：通过总烃浓度减去甲烷浓度计算得出，这是环境监测中受关注的指标之一。

主要特点与应用

• 特点：灵敏度高（可达ppb级）、响应速度快、线性范围宽、对碳氢化合物响应统一。

• 应用领域：

1. 环境空气质量监测：监测环境空气中NMHC浓度，评估光化学污染和臭氧生成潜势。

2. 固定污染源排放监测：监测石化、化工、喷涂等行业废气中的总烃排放。

3. 厂界与园区无组织排放监测。

4. 实验室分析与应急监测。

总而言之，总烃分析仪是基于氢火焰离子化检测原理，能连续、精确测量气体中总碳氢化合物浓度，并通过双通道设计有效区分甲烷与非甲烷组分的关键分析设备，是现代大气有机污染物监测网络的核心仪器之一。