國內常用針(zhen)對揮(hui)發(fa)性有機(ji)物（VOCs）檢測(ce)方法主要有氣相色譜-火焰離子(zi)化檢測(ce)法(GC-FID)、傅里葉紅(hong)外法(FTIR)、光(guang)離子(zi)化檢測(ce)法(PID)等。

石化行業VOCs檢測儀指南

《石(shi)(shi)化企業(ye)泄(xie)漏檢(jian)測與修(xiu)復工(gong)(gong)作(zuo)指南》適用于石(shi)(shi)油煉制工(gong)(gong)業(ye)、石(shi)(shi)油化學(xue)工(gong)(gong)業(ye)開展設(she)備(bei)、密封點揮發(fa)性有機物泄(xie)漏檢(jian)測與修(xiu)復工(gong)(gong)作(zuo)。

標準(zhun)中規定(ding)開展(zhan)LDAR應(ying)配備氫火焰(yan)離子化檢測(ce)儀(yi)(yi)，結合(he)企業受控密封點(dian)類別及(ji)相應(ying)的數(shu)量(liang)配置檢測(ce)儀(yi)(yi)數(shu)量(liang)，并且規定(ding)儀(yi)(yi)器(qi)量(liang)程及(ji)分辨率、采(cai)樣流程及(ji)探頭應(ying)符合(he)HJ733的規定(ding)。

而(er)在(zai)2015年初(chu)頒布的《HJ733-2014泄漏和(he)敞開液面排放(fang)的揮發性有機(ji)物檢(jian)測(ce)技術導則》中儀器(qi)(qi)檢(jian)測(ce)器(qi)(qi)類型(xing)包(bao)括(kuo)火焰(yan)離子化(hua)檢(jian)測(ce)器(qi)(qi)、光離子化(hua)檢(jian)測(ce)器(qi)(qi)和(he)紅外吸收檢(jian)測(ce)器(qi)(qi)等，也可(ke)以是其它類型(xing)的檢(jian)測(ce)器(qi)(qi)。

氣相色譜儀

組成：

組(zu)分能否(fou)分開，關鍵在于(yu)色(se)譜(pu)柱;分離后組(zu)分能否(fou)鑒定出來則在于(yu)檢測(ce)器，所(suo)以分離系(xi)統和檢測(ce)系(xi)統是儀器的(de)核(he)心(xin)。

1色譜柱

氣相色(se)譜(pu)柱(zhu)有多種類型(xing)，按(an)照色(se)譜(pu)柱(zhu)內徑的大小和長度(du)，可分為(wei)(wei)填充(chong)柱(zhu)和毛(mao)細(xi)管柱(zhu)：填充(chong)柱(zhu)的內徑在(zai)2-4mm，長度(du)為(wei)(wei)1-10m左右，毛(mao)細(xi)管柱(zhu)內徑在(zai)0.2-0.5mm，長度(du)一般(ban)在(zai)25-100m。

2檢測器

●熱導(dao)檢測器(TCD)：

基于(yu)不(bu)同物(wu)質具有(you)(you)不(bu)同的熱導系數，幾乎對所有(you)(you)VOCs都(dou)有(you)(you)響應，可以檢測各種(zhong)VOCs，且樣(yang)品不(bu)被破(po)壞，但(dan)靈敏度相對較低(di)。

●氫火焰(yan)離子化檢測器(FID)：

利(li)用有(you)機物在氫火(huo)焰的作用下化學電離而形成離子流(liu)，借測定離子流(liu)強度進行檢測。

檢測時樣品被破(po)壞，一般只能檢測那些在氫(qing)火焰中燃燒產(chan)生大量碳正離子的有機(ji)化合物(wu)。

●電(dian)子捕獲檢測器(ECD)：

利用電負(fu)性(xing)物(wu)質捕獲電子的(de)能力，通(tong)過測定電子流進行檢測。ECD具(ju)有(you)(you)(you)靈敏度高(gao)、選擇性(xing)好，是目(mu)前分析痕量電負(fu)性(xing)有(you)(you)(you)機化合物(wu)有(you)(you)(you)效(xiao)的(de)檢測器。

●火焰(yan)光度檢測器(FPD)：

對含硫和含磷的(de)化合物(wu)有比較高的(de)靈敏度和選擇性，當含磷和含硫物(wu)質在(zai)富氫火焰(yan)中燃燒時，分別發(fa)射具有特(te)(te)征的(de)光(guang)(guang)譜，透過(guo)干涉濾(lv)光(guang)(guang)片(pian)，用(yong)光(guang)(guang)電倍增管測量特(te)(te)征光(guang)(guang)的(de)強度。

●質譜檢測器(MSD)：

采(cai)用高速電子撞擊氣態分(fen)子或原子，將(jiang)電離后的正離子加速導入質(zhi)量(liang)分(fen)析器中，按質(zhi)荷比(bi)(m/z)的大小(xiao)順序進行收集和記(ji)錄(lu)，是(shi)一種質(zhi)量(liang)型、通用型檢測器。

檢測(ce)原理

VOCs進(jin)入(ru)汽化室后(hou)被即(ji)載氣帶(dai)入(ru)色譜(pu)柱，柱內含有液體或固體固定相，由(you)于樣(yang)品中(zhong)各組分(fen)的沸點(dian)、極性(xing)或吸附(fu)(fu)性(xing)能不同，每種組分(fen)都傾向(xiang)于在流動相和固定相之間(jian)形成分(fen)配(pei)或吸附(fu)(fu)平衡(heng)。

由于載氣的流(liu)動(dong)，使樣品(pin)組(zu)分(fen)在(zai)運(yun)動(dong)中進行反復多次的分(fen)配或(huo)吸附(fu)/解吸附(fu)，在(zai)載氣中濃度(du)大的組(zu)分(fen)先流(liu)**譜柱，當(dang)組(zu)分(fen)流(liu)**譜柱后，立即進入檢測器。

檢測器能夠(gou)將樣品組分轉變為電(dian)(dian)信(xin)號(hao)，電(dian)(dian)信(xin)號(hao)的(de)大小與被測組分的(de)量或濃度成正比(bi)，電(dian)(dian)信(xin)號(hao)被放大記錄(lu)形成氣相(xiang)色譜(pu)圖。

用途(tu)

氣相色(se)譜可以分(fen)析VOCs的種類(lei)及含量。

PID檢測器（VOC檢測儀）

檢測原理

使(shi)用紫外燈(deng)(UV)光源將有機物分子電(dian)(dian)(dian)離(li)成可被檢(jian)測器檢(jian)測到的(de)正負離(li)子(離(li)子化)。檢(jian)測器捕捉(zhuo)到離(li)子化了的(de)氣體的(de)正負電(dian)(dian)(dian)荷幵將其轉化為電(dian)(dian)(dian)流信號實現(xian)氣體濃度的(de)測量(liang)。

氣體離子(zi)在檢(jian)測(ce)(ce)器的(de)電(dian)極上被(bei)檢(jian)測(ce)(ce)后，很快(kuai)會電(dian)子(zi)結合重(zhong)新組成原來的(de)氣體和蒸汽分子(zi)。PID是一種非(fei)破(po)壞性檢(jian)測(ce)(ce)器，它不會改變待測(ce)(ce)氣體分子(zi)。可以實(shi)現(xian)連續實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce)(ce)。

可測VOCs

●芳香(xiang)類(lei)：含有苯(ben)環的系列(lie)化合(he)物，比如：苯(ben)、甲苯(ben)、乙苯(ben)、二甲苯(ben)等;

●酮(tong)類和醛(quan)類：含有C=O鍵的(de)化合物(wu)。比如(ru)：丙酮(tong)、丁(ding)酮(tong)(MEK)、甲醛(quan)、乙(yi)醛(quan)等;

●胺類(lei)和氨基化合物(wu)：含N的(de)碳氫(qing)化合物(wu)。比如：二乙(yi)胺等;

●鹵(lu)代烴類：如三(san)氯乙烯(xi)(TCE)、全氯乙烯(xi)(PCE)等;

●含硫(liu)有機(ji)物：甲硫(liu)醇、硫(liu)化物等;

●不飽和烴類：丁(ding)二烯、異丁(ding)烯等;

●飽和烴類：丁烷、辛烷等;

●醇(chun)類：異(yi)丙醇(chun)(IPA)、乙醇(chun)等。

選擇性(xing)和靈敏性(xing)

PID可以非(fei)常和(he)靈敏地檢測出PPM級的VOCs，但是不能(neng)用來定性區分(fen)不同化合物。

使用(yong)PID時特(te)(te)別要注意校正(zheng)(zheng)系數(CF，也稱之為響應系數)，它(ta)們代表了用(yong)PID測量特(te)(te)定某(mou)種(zhong)VOCs氣體的(de)靈敏度，它(ta)用(yong)在當以一(yi)種(zhong)氣體校正(zheng)(zheng)PID后，通過CF可以直(zhi)接得到另一(yi)種(zhong)氣體的(de)濃度，從而減少了準備(bei)很多種(zhong)標氣的(de)麻煩。

用(yong)途

●初始個人防護確定

●泄(xie)漏檢測●事故區域確認(ren)●泄(xie)漏物確認(ren)●清除污染

差分光學吸收光譜儀

檢(jian)測原理

基于(yu)痕量(liang)VOCs氣(qi)體成份對光輻(fu)射(紫外/可(ke)見)的“指(zhi)紋”特征吸收，實現(xian)定(ding)性(xing)和定(ding)量(liang)測量(liang)，可(ke)同時(shi)測量(liang)多種氣(qi)體成份。

優(you)點

●測量精度(du)高，檢測下限低;

●非接(jie)觸(chu)測量，不(bu)改變被(bei)測氣體的性質(zhi)和(he)濃度;

●可實時、連續、長期運(yun)行，操(cao)作簡單，運(yun)行成本低(di);

●可同時監測多(duo)種污染(ran)氣體;

●遠距離(li)遙測(ce)、監測(ce)范圍廣，數據具有代表(biao)性(xing)。

應用

以其高(gao)分辨率(lv)和高(gao)精度并可同時對多種(zhong)氣(qi)體進行測(ce)(ce)試(shi)的(de)優點，廣泛應用于城市空氣(qi)質量監(jian)測(ce)(ce)，排放源氣(qi)體監(jian)測(ce)(ce)等場合。

紅外吸收檢測儀

傅(fu)里葉(xie)紅外多組分氣體分析儀(開放式)

檢測原理

儀器通過對大氣(qi)(qi)痕量(liang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)成分的(de)紅外(wai)輻射“指紋”特征吸(xi)收光譜測量(liang)與分析(xi)，實現對多組分氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)定(ding)性和定(ding)量(liang)在線自動(dong)監測。

其工(gong)作原理(li)為光(guang)譜儀的(de)(de)光(guang)學鏡頭接收(shou)來自紅(hong)外(wai)光(guang)源發射(she)的(de)(de)紅(hong)外(wai)輻射(she)，輻射(she)的(de)(de)紅(hong)外(wai)線在開(kai)放或密閉的(de)(de)空氣中(zhong)傳播.

光(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)接(jie)收到(dao)的紅外輻射(she)后，經由干涉儀(yi)的調制被紅外探(tan)測(ce)器檢(jian)測(ce)，再(zai)由光(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)的電子學部件(jian)和相應數據處理模塊完(wan)成(cheng)干涉圖(tu)的轉換和存儲，并通(tong)過(guo)傅里葉變換，將干涉圖(tu)轉換成(cheng)紅外光(guang)譜(pu)(pu)。

優點(dian)

可以定量(liang)和定性分析，測定快速、不破壞試樣、試樣用量(liang)少、操作(zuo)簡便(bian)、分析靈(ling)敏度較(jiao)高。

激光檢測儀

檢測原理

采用可(ke)調(diao)諧(xie)半導體激光吸(xi)收(shou)(shou)光譜(pu)(TDLAS)氣(qi)(qi)體分(fen)析技(ji)術(shu)。與傳統(tong)紅外光譜(pu)技(ji)術(shu)相(xiang)同，TDLAS氣(qi)(qi)體分(fen)析技(ji)術(shu)本質上(shang)是(shi)一種吸(xi)收(shou)(shou)光譜(pu)技(ji)術(shu)，通過分(fen)析所(suo)測光束(shu)被(bei)氣(qi)(qi)體的選擇吸(xi)收(shou)(shou)獲得氣(qi)(qi)體濃度。

但與傳統紅外光譜技術不同，TDLAS氣體分(fen)析技術采用的(de)半導體激光光源的(de)光譜寬度遠小于氣體吸收譜線的(de)展寬。

因(yin)此(ci)，TDLAS技(ji)術具有非常高(gao)的光(guang)譜分辨率(lv)，可以對某一特定氣體(ti)的吸收譜線(xian)(常被(bei)稱為單線(xian)光(guang)譜分析技(ji)術)進行分析獲得被(bei)測(ce)氣體(ti)濃度。

優(you)點

TDLAS技(ji)術具有(you)靈敏度高(gao)、選擇性好、實(shi)時、動態(tai)等特點，利用波長(chang)調制(zhi)技(ji)術在1s的檢測(ce)(ce)時間內檢測(ce)(ce)限(xian)可(ke)(ke)達(da)到ppm級甚至ppb級;同時可(ke)(ke)以在高(gao)溫、高(gao)壓、高(gao)粉塵及強(qiang)腐蝕環境下(xia)(xia)測(ce)(ce)量，因此成(cheng)為了惡劣條件(jian)下(xia)(xia)氣體污染物在線監測(ce)(ce)的首要選擇。

不足

目前國內(nei)外TDLAS技術大部分(fen)還只限于在線監(jian)(jian)測N2、O2、CO2以及CH4、甲醇、乙醇、甲醛(quan)等低分(fen)子量(liang)物質，對空(kong)氣(qi)中其它危害(hai)性(xing)較大的(de)痕(hen)量(liang)VOCs成分(fen)的(de)選擇(ze)性(xing)監(jian)(jian)測存(cun)在一定的(de)困難(nan)。

VOCs檢測儀對比

GC-FID檢測技(ji)術(shu)對大(da)部分(fen)VOCs成(cheng)(cheng)分(fen)均有響應，并且是(shi)等(deng)碳響應，適合用于VOCs總量監測，也可通過更換(huan)色譜柱材料等(deng)方式實(shi)現特(te)征成(cheng)(cheng)分(fen)的檢測。

FTIR檢測技術因(yin)其光(guang)譜范圍寬，可同時檢測多種VOCs特征成(cheng)分(fen)含(han)量，響應速(su)度快。

PID檢測(ce)器對低碳飽和烴響應(ying)較弱，且響應(ying)因子不一致，檢測(ce)器表面易(yi)受污染，不適合用于污染源VOCs在線監測(ce)。

依(yi)據美國(guo)標準(zhun)(zhun)“Method2”和(he)歐洲標準(zhun)(zhun)“EN12619”的(de)技術(shu)要求，規(gui)定(ding)固定(ding)污染(ran)源VOCs在(zai)線監測應采(cai)用(yong)(yong)GC-FID檢(jian)測技術(shu)，采(cai)樣探頭、樣品(pin)輸送管(guan)路和(he)分析儀(yi)中樣品(pin)管(guan)路應采(cai)用(yong)(yong)120℃以上(shang)高溫(wen)伴熱，應選用(yong)(yong)抗腐蝕和(he)惰(duo)性化的(de)材(cai)料(liao)，以減(jian)少(shao)樣品(pin)吸附。