氣相色譜法在煤化工分析中的應用

楊超鵬

摘 要：近些年，在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，我國的科學技術不斷進步，各種先進技術和先進理論被廣泛的應用到具體工程中，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行樣品的組分分析，同時在我國各個領域中得到了非常廣泛的應用，例如醫(yī)藥領域、化工領域等。基于此，以下內(nèi)容主要是針對氣相色譜法在煤化工分析中的應用進行了詳細的分析，希望能夠?qū)ο嚓P人員有所幫助。

關鍵詞：氣相色譜法;煤化工分析;應用思考

0 引言

隨著科學技術與社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，理論知識技術與實際應用行業(yè)的結合程度越來越高，極大地促進了各個行業(yè)的發(fā)展。氣相色譜法作為一種重要的物質(zhì)含量檢測標準方法，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域、環(huán)境監(jiān)控領域、石油化工行業(yè)、食品安全檢測等已經(jīng)有了廣泛的應用。在煤化工行業(yè)中，氣相色譜法主要用于高效率的檢測并分辨煤氣中氣體純度和雜質(zhì)，保證煤化工領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、對復雜的多組分混合物定性與定量分析結果準確，容易自動化、高選擇性等特點。現(xiàn)已廣泛地應用于科學研究、化工生產(chǎn)、國防等各個領域，成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、教學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步和完善，不僅僅應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器，如熱導檢測器和氫火焰離子檢測器等。

2 氣相色譜儀的優(yōu)點和特點分析

2.1 氣相色譜分析法的特點

氣相色譜分析法是一種非常具有特點的分析、分離技術，具體應用實質(zhì)就是有針對性地對氣體液態(tài)和氣體固態(tài)進行合理的分析，并利用氣體的流動性，在原本的分析基礎上加快分析速度，最終達到有效分析的目的。氣相色譜分析法在具體的應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。在科學技術快速發(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儀器，從而使氣相色譜分析法的應用領域變得更加廣泛。

2.2 氣相色譜儀的優(yōu)點

據(jù)相關調(diào)查顯示，在一定條件下進行粗煤氣的分析，氣相色譜法的精準性和重復性都很高，主要就是通過相關儀器自動檢測和數(shù)據(jù)報告，其對于粗煤氣中的各種組成成分檢測和分析都是獨立進行的，相互之間不會影響。而化學分析法主要就是應用工業(yè)氣體分析器進行粗煤氣的檢測，其具體是應用吸收氣體的量或者是直接進行化學反應變換檢測氣體的方法來進行分析檢測，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樣檢測，其重復性非常好。由此可見，通過氣相色譜法進行煤化工分析檢測，不僅僅能夠有效的保證數(shù)據(jù)精確性，同時還能夠促使數(shù)據(jù)自動化報送的實現(xiàn)。

3 氣相色譜儀在煤行業(yè)中的應用

3.1 選擇色譜柱子

煤氣的主要成分包括氫氣、氮氣、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間比13X填充柱更長，分別為18min與8min。13X填充柱雖然檢測時間短，但由于峰值相近，造成各個峰之間容易出現(xiàn)黏連，在10d左右便需要更換柱子。5A填充柱分析時間更長，出峰時間也更長，分析相對簡單也不易黏連，只需要一個月一次進行柱子更換。總的來看，5A色譜柱經(jīng)濟效益更高。

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，對其濃度要求非常的高，實際應用之前，必須對載氣進行相應的處理，例如通過凈化裝置對其除水脫氧，尤其是水分子，這一成分對于柱效影響非常大，具體可以通過高溫老化進行處理。然后就是樣氣中的雜質(zhì)，具體可以在樣氣進入色譜前經(jīng)硅膠干燥處理，如果其中存在著比較高的硫化氫氣體，還需要用硫酸銅進行合理的過濾。除此之外，在進行煤氣分析過程中，需要將柱箱溫度和進樣口溫度設置在50℃，而檢測器的溫度則是需要設置在100℃。同時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間長的情況，色譜柱對于甲烷和一氧化碳的分離效果逐漸降低，可以通過氮氣做載氣，設置流速30mL/min，在330℃下老化8h，可以實現(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)展與應用前景

隨著科學技術的快速發(fā)展，氣相色譜分析法已經(jīng)普遍應用于有機化工的各個領域，但基于氣相色譜分析法的無限可能性，其發(fā)展應用前景依然極其廣闊。氣相色譜分析法的發(fā)展與應用應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，對色譜柱在基礎設施設備上的針對性開發(fā)和面對更多領域的專業(yè)化發(fā)展也是努力的方向，從而不斷滿足氣相色譜標準分析法的配套系統(tǒng)應用與發(fā)展。

4 結語

氣相色譜法分析靈敏度高、速度快、分離能力強、樣品用量少，在煤化工行業(yè)的分析和檢測中具有十分重要的作用。隨著科學技術的不斷發(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，可以最大程度地降低化工行業(yè)成本同時提高生產(chǎn)效率。通過對氣相色譜法在煤化工行業(yè)的主要流程和相關特點進行探討，簡要介紹了氣相色譜法在煤化工行業(yè)的應用，希望能夠給煤化工行業(yè)檢測分析工作提供一定的參考。