氣相色譜法在煤化工分析中的應(yīng)用

楊超鵬

摘 要：近些年，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)理論被廣泛的應(yīng)用到具體工程中，并且取得了良好的成效，例如氣相色譜法。這種方法主要就是用來進(jìn)行樣品的組分分析，同時(shí)在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應(yīng)用，例如醫(yī)藥領(lǐng)域、化工領(lǐng)域等?；诖耍韵聝?nèi)容主要是針對(duì)氣相色譜法在煤化工分析中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法;煤化工分析;應(yīng)用思考

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，理論知識(shí)技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用行業(yè)的結(jié)合程度越來越高，極大地促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。氣相色譜法作為一種重要的物質(zhì)含量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法，在煤化工行業(yè)中有重要地位。到目前為止，氣相色譜法在生物化工領(lǐng)域、環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域、石油化工行業(yè)、食品安全檢測(cè)等已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。在煤化工行業(yè)中，氣相色譜法主要用于高效率的檢測(cè)并分辨煤氣中氣體純度和雜質(zhì)，保證煤化工領(lǐng)域安全而高效的生產(chǎn)作業(yè)。

1 氣相色譜法分析

氣相色譜分析是重要的儀器分析手段之一，它具有分離效能高、分析速度快、靈敏度高、對(duì)復(fù)雜的多組分混合物定性與定量分析結(jié)果準(zhǔn)確，容易自動(dòng)化、高選擇性等特點(diǎn)。現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于科學(xué)研究、化工生產(chǎn)、國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域，成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、教學(xué)等部門不可缺少的重要分離、分析工具。氣相色譜分析方法分析范圍廣，可以分析氣體、易揮發(fā)的液體和固體，包含在固體之中的氣體。隨著這種方法不斷的進(jìn)步和完善，不僅僅應(yīng)用范圍和分析速度得到了極大的增加，并且還衍生出了很多高選擇性和高靈敏度的檢測(cè)器，如熱導(dǎo)檢測(cè)器和氫火焰離子檢測(cè)器等。

2 氣相色譜儀的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)分析

2.1 氣相色譜分析法的特點(diǎn)

氣相色譜分析法是一種非常具有特點(diǎn)的分析、分離技術(shù)，具體應(yīng)用實(shí)質(zhì)就是有針對(duì)性地對(duì)氣體液態(tài)和氣體固態(tài)進(jìn)行合理的分析，并利用氣體的流動(dòng)性，在原本的分析基礎(chǔ)上加快分析速度，最終達(dá)到有效分析的目的。氣相色譜分析法在具體的應(yīng)用過程中可以選擇很多種類的固定相物質(zhì)，是一種分離效率高、速度快的分析方式。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，由氣相色譜分析法衍生發(fā)展出很多高靈敏度的選擇性檢測(cè)儀器，從而使氣相色譜分析法的應(yīng)用領(lǐng)域變得更加廣泛。

2.2 氣相色譜儀的優(yōu)點(diǎn)

據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在一定條件下進(jìn)行粗煤氣的分析，氣相色譜法的精準(zhǔn)性和重復(fù)性都很高，主要就是通過相關(guān)儀器自動(dòng)檢測(cè)和數(shù)據(jù)報(bào)告，其對(duì)于粗煤氣中的各種組成成分檢測(cè)和分析都是獨(dú)立進(jìn)行的，相互之間不會(huì)影響。而化學(xué)分析法主要就是應(yīng)用工業(yè)氣體分析器進(jìn)行粗煤氣的檢測(cè)，其具體是應(yīng)用吸收氣體的量或者是直接進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)變換檢測(cè)氣體的方法來進(jìn)行分析檢測(cè)，這種方法很難保證彼此間不受影響。而氣相色譜法主要是通過六通閥氣體進(jìn)樣檢測(cè)，其重復(fù)性非常好。由此可見，通過氣相色譜法進(jìn)行煤化工分析檢測(cè)，不僅僅能夠有效的保證數(shù)據(jù)精確性，同時(shí)還能夠促使數(shù)據(jù)自動(dòng)化報(bào)送的實(shí)現(xiàn)。

3 氣相色譜儀在煤行業(yè)中的應(yīng)用

3.1 選擇色譜柱子

煤氣的主要成分包括氫氣、氮?dú)?、氧氣、甲烷、一氧化碳與二氧化碳等，在分析這些氣體過程中一般需要選擇5A或者13X兩種填充柱，5A填充柱需要的分析時(shí)間比13X填充柱更長(zhǎng)，分別為18min與8min。13X填充柱雖然檢測(cè)時(shí)間短，但由于峰值相近，造成各個(gè)峰之間容易出現(xiàn)黏連，在10d左右便需要更換柱子。5A填充柱分析時(shí)間更長(zhǎng)，出峰時(shí)間也更長(zhǎng)，分析相對(duì)簡(jiǎn)單也不易黏連，只需要一個(gè)月一次進(jìn)行柱子更換。總的來看，5A色譜柱經(jīng)濟(jì)效益更高。

3.2 影響柱效的因素及色譜工作條件分析

首先就是載氣純度，所選用的載氣基本都是氫氣，對(duì)其濃度要求非常的高，實(shí)際應(yīng)用之前，必須對(duì)載氣進(jìn)行相應(yīng)的處理，例如通過凈化裝置對(duì)其除水脫氧，尤其是水分子，這一成分對(duì)于柱效影響非常大，具體可以通過高溫老化進(jìn)行處理。然后就是樣氣中的雜質(zhì)，具體可以在樣氣進(jìn)入色譜前經(jīng)硅膠干燥處理，如果其中存在著比較高的硫化氫氣體，還需要用硫酸銅進(jìn)行合理的過濾。除此之外，在進(jìn)行煤氣分析過程中，需要將柱箱溫度和進(jìn)樣口溫度設(shè)置在50℃，而檢測(cè)器的溫度則是需要設(shè)置在100℃。同時(shí)還要控制好載氣流速，以免造成基線彎曲的情況，同樣隨著色譜柱使用時(shí)間長(zhǎng)的情況，色譜柱對(duì)于甲烷和一氧化碳的分離效果逐漸降低，可以通過氮?dú)庾鲚d氣，設(shè)置流速30mL/min，在330℃下老化8h，可以實(shí)現(xiàn)去除色譜柱殘留物質(zhì)和提高分離效率的目的。

3.3 氣相色譜分析法發(fā)展與應(yīng)用前景

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，氣相色譜分析法已經(jīng)普遍應(yīng)用于有機(jī)化工的各個(gè)領(lǐng)域，但基于氣相色譜分析法的無限可能性，其發(fā)展應(yīng)用前景依然極其廣闊。氣相色譜分析法的發(fā)展與應(yīng)用應(yīng)注重色譜柱的多向性開發(fā)，以滿足生產(chǎn)過程中的多種需求。在這個(gè)過程中，色譜柱的多樣選擇、成本降低、尺寸規(guī)格的完善都是必須重視的，同時(shí)，對(duì)色譜柱在基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備上的針對(duì)性開發(fā)和面對(duì)更多領(lǐng)域的專業(yè)化發(fā)展也是努力的方向，從而不斷滿足氣相色譜標(biāo)準(zhǔn)分析法的配套系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展。

4 結(jié)語

氣相色譜法分析靈敏度高、速度快、分離能力強(qiáng)、樣品用量少，在煤化工行業(yè)的分析和檢測(cè)中具有十分重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，氣相色譜法已經(jīng)成為煤化工分析行業(yè)中一門成熟而專業(yè)的技術(shù)，可以最大程度地降低化工行業(yè)成本同時(shí)提高生產(chǎn)效率。通過對(duì)氣相色譜法在煤化工行業(yè)的主要流程和相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行探討，簡(jiǎn)要介紹了氣相色譜法在煤化工行業(yè)的應(yīng)用，希望能夠給煤化工行業(yè)檢測(cè)分析工作提供一定的參考。