煤炭碳化工分析中應用氣相色譜法的若干研究

張昊(遼陽市產品質量監督檢驗所,遼寧 遼陽 111000)朱禹澎(遼陽市食品檢驗檢測中心,遼寧 遼陽 111000)張鶴(遼陽市食品檢驗檢測中心,遼寧 遼陽 111000)

煤炭碳化工分析中應用氣相色譜法的若干研究

張昊(遼陽市產品質量監督檢驗所,遼寧 遼陽 111000)朱禹澎(遼陽市食品檢驗檢測中心,遼寧 遼陽 111000)張鶴(遼陽市食品檢驗檢測中心,遼寧 遼陽 111000)

基于知識經濟時代中，先進技術與理論在生產生活中得到廣泛應用這一實況，提出了將氣相色譜法應用于煤炭化工產業樣品分析環節中的建議。實踐證明這一方法在煤炭化工分析進程中的應用，取得的效果是極為可觀的。基于此，本文對其含義以及在煤炭化工中的具體應用進行論述。

氣相色譜法；煤炭化工；應用形式；要點分析

與化學法相比較，在相同的情景下色譜法對煤炭氣樣品的濃度進行檢測之時，精確度處于極高的水平，并且在六通閥氣體進樣器的協助下，其重復性能處于較高水平上，同時實現了數據自動化檢測的目標。為了使氣相色譜法在煤炭化工分析中的實效性充分發揮出來，正確選擇色譜柱是基礎，對其成分有深入的了解是關鍵。

1 氣相色譜法

氣相色譜法作為近半個世紀迅速發展起來的、將分離與分析功能整合的技術，在原子量較低，并且帶有揮發性的有機化合物分析中擁有較高應用頻率，現階段該分析技術的研究不僅停滯在基礎理論、實驗方法以及儀器設施研發層次上，其已經體現出完善性特征[1]。氣相色譜法實效性的發揮務必要有氣相色譜儀的輔助，除此之外，還需要載氣流速控制及測量設施、進樣器與氣化室、色譜柱與柱溫管控、檢測器及恒溫室、數據處理系統等裝置的輔助。

2 氣相色譜法在煤炭化工中的具體應用

2.1 色譜柱的正確選擇

煤炭氣為煤炭化工生產進程中的主要產物，其內含有的成分有H2、O2、N2、CO2、CO、CH4等，若上述氣體成分要想被有效分析，最好選用13X或5A的色譜柱，上述兩類色譜柱最大的差別體現在分析時間上，這樣其取得的分析效果勢必會有所不同，但是兩種色譜柱在市場上的售價是一致的。

若應用13X的填充柱，那么煤炭氣成分被有效分析的時間體現出短暫性特征，相鄰縫間距也體現出簡短性，加大了兩峰之間銜接問題出現的概率，尤其是CO峰移動體現出快捷性特征，也就是說樣品效果分析不能體現出長久性，那么就會削弱檢測結果的可靠性。但是若采用5A的填充柱，此時樣品成分分析時長得到切實的保障，并且相鄰兩峰之間的也存在一定的距離，特別是CO與CH4峰相鄰峰間距得到切實的保障，與此同時柱效果維持時間較長，為最佳檢測分析結果的取得奠定基礎。

2.2 5A、13X填充柱的成分

分子篩為5A、13X填充柱內最主要的成分，其作為一種新興吸附劑被大批量的應用于氣固色譜分析中，分子篩又被稱之為抱沸石或沸石，其為硅酸鹽或硅鋁酸鹽的結晶體，通常是以氧橋鍵為載體將硅氧四面體或鋁氧四面體銜接在一起，在對煤炭氣成分檢測之時應用的氣固色譜內大部分是方鈉型4A、5A以及八面型的13X這三類分子篩[2]。在前綴數碼協助下可以將方鈉型的4A與5A的晶體結構區分出來，4A型就代表A類，4則達標孔徑尺寸，其化學式為Na2O·AL2O3·2SiO2·9/2H2O，其中SiO2與AL2O3兩者的比值大約為2，但是若用Ca+將4A中的25%~ 75%的Na+取而代之，那么其便會演變成5A型的分子篩。事實上X型分子篩與A型分子篩之間無顯著的差別，但是X型分子篩內硅鋁含量處于較高的層次上。13X型分子篩的化學式可以做出如下的表示，即Na2O·AL2O3·（2.8±0.2）SiO2·（6~7）2H2O，其SiO2與AL2O3兩者之間的比例大約為2.8。分子篩作用對象通常是化學性質穩定的氣體，例如O2、N2、CO2、CO、CH4，其吸收性能處于較高層次上，一旦水蒸氣被吸納以后，其便會占據分子篩大部分空間，使其生物活性喪失，此時為了確保煤炭氣分析質量，就應該對分子篩施以激活措施，也就是說分子篩對煤炭氣成分進行色譜分析時，氣體的干燥度務必要得到切實的保障。

3 氣相色譜分析在焦爐煤炭氣方面的應用

焦爐煤炭氣又被稱之為粗煤炭氣，作為一種易燃性氣體，是煉焦用煤炭高溫干餾條件下在煉焦爐內形成的，其為煉焦工業衍生品之一[3]。其組成成分是繁雜化的，不僅僅有煤炭氣中的所有成分，同時也有苯系物、萘與硫化氫等物質存在。在傳統煤炭化工中氣相色譜在焦爐煤炭氣分析環節有較高的應用頻率。

陳繼偉等人應用氣相色譜法對煤炭氣內的苯進行分析，發現這一方法的應用與傳統活性炭吸附法相比較，大大壓縮了檢測時長，并且其最大的優勢在于大幅度的降低了吸收管法檢測進程中吸收管吸收效率，以及補正值等偏差現象出現的頻率。

焦政華等人應用鋁塑膜內膽取樣器將過去的橡膠球膽采樣取代，將氬氣作為媒介，借用TDX-01與GDX-502填充柱分析焦爐煤炭氣樣品，其一次性的完成了對其所有成分分析工作，在壓縮分析時長方面體現出顯著的優越性，同時借助改良殘余煤炭氣的方式，降低了有毒有害氣體對個體機能造成損傷的幾率。

4 結語

現階段，氣相色譜分析技術以其操作快捷，檢測結果精確度高等優勢在各類行業發展中得到廣泛的應用。伴隨著新型煤炭化工產業的發展，這一分析技術將會獲得更大的應用空間，但是在這樣的形勢下工藝程序將會體現出繁雜性特征，會有新的分析問題衍生出來，所以應該合理的將氣相色譜分析技術與其他高端分析技術整合在一起，為最佳分析效果的取得奠定基礎。

[1]李香善,魏顯蘋,金雪梅.毛細管氣相色譜法測定月見草油納米乳中γ-亞麻酸的含量[J].延邊大學醫學學報,2014,02:123-125.

[2]王雙龍.氣相色譜檢測蔬菜農藥殘留的關鍵技術[J].科技傳播,2014,16:150+135.

[3]陳青葉,曾憲遠.氣相色譜法檢測食品中反式脂肪酸的含量分析[J].化工管理,2015,17:128.