國內常(chang)用針(zhen)對揮發性有機物（VOCs）檢測方法(fa)主要有氣相色譜-火焰離(li)子化檢測法(fa)(GC-FID)、傅(fu)里葉(xie)紅外法(fa)(FTIR)、光離(li)子化檢測法(fa)(PID)等。

石化行業VOCs檢測儀指南

《石(shi)化企業(ye)泄漏檢(jian)測與修復(fu)(fu)工作指南》適用于石(shi)油煉(lian)制工業(ye)、石(shi)油化學(xue)工業(ye)開展設備、密封(feng)點(dian)揮發(fa)性(xing)有機物泄漏檢(jian)測與修復(fu)(fu)工作。

標(biao)準(zhun)中規(gui)定(ding)開展LDAR應(ying)配備氫火焰(yan)離子化檢測(ce)儀，結合企業受控密封點(dian)類別及(ji)(ji)相應(ying)的(de)數(shu)量配置檢測(ce)儀數(shu)量，并(bing)且規(gui)定(ding)儀器量程及(ji)(ji)分辨率、采樣流程及(ji)(ji)探頭應(ying)符合HJ733的(de)規(gui)定(ding)。

而(er)在2015年初頒布的(de)(de)《HJ733-2014泄漏和(he)敞開液面排放的(de)(de)揮發性有機物檢(jian)(jian)(jian)測(ce)技術導則》中儀器(qi)(qi)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)器(qi)(qi)類型包括火(huo)焰離子化檢(jian)(jian)(jian)測(ce)器(qi)(qi)、光離子化檢(jian)(jian)(jian)測(ce)器(qi)(qi)和(he)紅外吸收檢(jian)(jian)(jian)測(ce)器(qi)(qi)等，也(ye)可以是其它(ta)類型的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)器(qi)(qi)。

氣相色譜儀

組成：

組(zu)分(fen)能否分(fen)開，關鍵(jian)在于(yu)色(se)譜柱;分(fen)離后組(zu)分(fen)能否鑒定出來(lai)則在于(yu)檢(jian)測器，所(suo)以(yi)分(fen)離系統和(he)檢(jian)測系統是儀器的(de)核(he)心。

1色(se)譜柱

氣相(xiang)色譜柱(zhu)有多種類型，按(an)照(zhao)色譜柱(zhu)內徑(jing)(jing)的大小和長(chang)度，可分為(wei)填充柱(zhu)和毛細(xi)管(guan)柱(zhu)：填充柱(zhu)的內徑(jing)(jing)在2-4mm，長(chang)度為(wei)1-10m左右，毛細(xi)管(guan)柱(zhu)內徑(jing)(jing)在0.2-0.5mm，長(chang)度一般在25-100m。

2檢測器

●熱導檢測器(TCD)：

基于不同物質具(ju)有(you)不同的熱(re)導系數，幾(ji)乎對(dui)所有(you)VOCs都有(you)響應(ying)，可(ke)以檢測各種(zhong)VOCs，且樣品(pin)不被破壞，但靈敏度(du)相對(dui)較低。

●氫火(huo)焰離(li)子化(hua)檢測(ce)器(FID)：

利用有機物在氫火焰(yan)的作(zuo)用下(xia)化學(xue)電離而形(xing)成離子流，借測(ce)定離子流強(qiang)度進行檢測(ce)。

檢測(ce)時樣(yang)品被破壞(huai)，一般只能(neng)檢測(ce)那些在氫火焰中燃(ran)燒產(chan)生大(da)量碳正離子的有機化(hua)合物(wu)。

●電子捕獲檢測器(ECD)：

利用電負性物(wu)質捕獲電子的能力，通(tong)過(guo)測定電子流進行檢測。ECD具有靈敏度高、選擇性好，是目前(qian)分析(xi)痕(hen)量電負性有機(ji)化合物(wu)有效(xiao)的檢測器。

●火焰光度檢測器(qi)(FPD)：

對含硫和(he)含磷的化合物(wu)有比較高的靈敏(min)度(du)和(he)選擇(ze)性，當(dang)含磷和(he)含硫物(wu)質在富氫火焰(yan)中燃燒時，分(fen)別發射(she)具(ju)有特(te)征的光(guang)(guang)譜，透過干涉濾光(guang)(guang)片，用(yong)光(guang)(guang)電倍增管(guan)測(ce)量特(te)征光(guang)(guang)的強度(du)。

●質譜檢測(ce)器(MSD)：

采用高速(su)電(dian)子(zi)(zi)撞擊(ji)氣態(tai)分(fen)(fen)子(zi)(zi)或(huo)原(yuan)子(zi)(zi)，將電(dian)離后的正離子(zi)(zi)加速(su)導入(ru)質(zhi)量分(fen)(fen)析器中(zhong)，按質(zhi)荷比(bi)(m/z)的大小(xiao)順序進行收集和記錄(lu)，是(shi)一種質(zhi)量型、通(tong)用型檢測器。

檢測原理(li)

VOCs進入汽化室后(hou)被即載氣(qi)帶入色(se)譜柱，柱內含有液體或固(gu)體固(gu)定相，由(you)于(yu)樣品中(zhong)各組分(fen)的沸點、極性或吸(xi)附(fu)性能不同(tong)，每種組分(fen)都傾向于(yu)在流動相和(he)固(gu)定相之間形成分(fen)配或吸(xi)附(fu)平衡。

由于載氣的流(liu)(liu)動，使樣品組(zu)分(fen)在(zai)運動中進行反復(fu)多(duo)次的分(fen)配或吸附/解(jie)吸附，在(zai)載氣中濃度大的組(zu)分(fen)先流(liu)(liu)**譜(pu)柱，當組(zu)分(fen)流(liu)(liu)**譜(pu)柱后(hou)，立(li)即進入(ru)檢測器。

檢測器能夠將樣品(pin)組分(fen)轉變(bian)為電(dian)(dian)信(xin)號，電(dian)(dian)信(xin)號的大(da)小與被測組分(fen)的量或濃(nong)度成正比，電(dian)(dian)信(xin)號被放大(da)記錄形成氣相(xiang)色(se)譜圖(tu)。

用途

氣相色譜可以分析VOCs的種類(lei)及(ji)含量。

PID檢測器（VOC檢測儀）

檢測(ce)原理

使用(yong)紫外燈(deng)(UV)光源將有(you)機物(wu)分子電(dian)離(li)成可被檢測(ce)(ce)器檢測(ce)(ce)到的正(zheng)負離(li)子(離(li)子化(hua))。檢測(ce)(ce)器捕捉到離(li)子化(hua)了的氣體的正(zheng)負電(dian)荷幵將其轉化(hua)為電(dian)流信號實(shi)現氣體濃度的測(ce)(ce)量。

氣體(ti)離子(zi)在檢(jian)測(ce)器(qi)的電極(ji)上(shang)被檢(jian)測(ce)后，很快會電子(zi)結合重新組成原來的氣體(ti)和蒸汽(qi)分子(zi)。PID是一種非破壞性檢(jian)測(ce)器(qi)，它不會改變待(dai)測(ce)氣體(ti)分子(zi)。可以實(shi)(shi)現連續(xu)實(shi)(shi)時檢(jian)測(ce)。

可(ke)測VOCs

●芳(fang)香類：含有苯(ben)環的系(xi)列化(hua)合物，比如：苯(ben)、甲(jia)苯(ben)、乙苯(ben)、二甲(jia)苯(ben)等(deng);

●酮(tong)(tong)類和醛類：含有C=O鍵的化合(he)物。比如：丙酮(tong)(tong)、丁酮(tong)(tong)(MEK)、甲醛、乙醛等;

●胺類(lei)和氨基化合物(wu)(wu)：含N的(de)碳氫化合物(wu)(wu)。比如(ru)：二(er)乙胺等;

●鹵代(dai)烴類：如三氯乙(yi)(yi)烯(xi)(TCE)、全氯乙(yi)(yi)烯(xi)(PCE)等(deng);

●含硫有機物：甲硫醇、硫化物等;

●不飽和烴類：丁(ding)二烯、異(yi)丁(ding)烯等;

●飽(bao)和烴類：丁烷、辛烷等;

●醇類：異丙醇(IPA)、乙醇等。

選擇性(xing)(xing)和靈敏(min)性(xing)(xing)

PID可(ke)以非常和靈敏(min)地檢測出PPM級的VOCs，但(dan)是不(bu)(bu)能用來定性區分不(bu)(bu)同化合物(wu)。

使用PID時特(te)別要注(zhu)意(yi)校(xiao)(xiao)正系數(CF，也稱之為響應(ying)系數)，它(ta)們代(dai)表(biao)了(le)用PID測(ce)量特(te)定某(mou)種VOCs氣(qi)體的靈(ling)敏度，它(ta)用在當以一(yi)種氣(qi)體校(xiao)(xiao)正PID后，通過CF可(ke)以直接得到另一(yi)種氣(qi)體的濃度，從而減少了(le)準備很多種標氣(qi)的麻煩(fan)。

用途

●初(chu)始個人防(fang)護確定

●泄漏檢(jian)測(ce)●事(shi)故區(qu)域確(que)認●泄漏物(wu)確(que)認●清除(chu)污染

差分光學吸收光譜儀

檢(jian)測(ce)原理

基(ji)于(yu)痕量(liang)VOCs氣(qi)體(ti)成份對光(guang)輻射(she)(紫外/可見)的“指(zhi)紋”特征吸收(shou)，實現(xian)定(ding)性和定(ding)量(liang)測量(liang)，可同時測量(liang)多種氣(qi)體(ti)成份。

優點(dian)

●測(ce)量(liang)精(jing)度高，檢測(ce)下(xia)限低;

●非接觸測(ce)量(liang)，不改變被測(ce)氣體(ti)的性質和濃度;

●可實時(shi)、連續、長期運行(xing)，操(cao)作簡單，運行(xing)成本低;

●可同時監測多種(zhong)污染氣體;

●遠(yuan)距離遙測(ce)、監測(ce)范圍廣，數據具有代(dai)表性(xing)。

應用

以其高分辨率和(he)高精度(du)并可同(tong)時(shi)對多種氣(qi)(qi)體進行測試的優點，廣泛應用(yong)于城(cheng)市空氣(qi)(qi)質量監(jian)測，排放(fang)源氣(qi)(qi)體監(jian)測等場合。

紅外吸收檢測儀

傅(fu)里葉紅外(wai)多組(zu)分氣體(ti)分析(xi)儀(開放式(shi))

檢測原(yuan)理

儀(yi)器通過對(dui)大氣痕量(liang)氣體成分的(de)紅(hong)外輻射“指紋”特征(zheng)吸收(shou)光譜測(ce)(ce)量(liang)與分析，實現對(dui)多組分氣體的(de)定性和定量(liang)在線自動(dong)監測(ce)(ce)。

其工作原理為光(guang)譜儀的光(guang)學(xue)鏡(jing)頭接收來自紅外光(guang)源(yuan)發射(she)的紅外輻射(she)，輻射(she)的紅外線在開放或密閉的空氣中傳播.

光譜(pu)儀(yi)接收到的(de)紅(hong)外(wai)輻(fu)射后，經由干涉(she)儀(yi)的(de)調(diao)制被紅(hong)外(wai)探測器檢測，再由光譜(pu)儀(yi)的(de)電子學部(bu)件和(he)相應數據處理模塊完(wan)成干涉(she)圖的(de)轉換和(he)存(cun)儲，并通(tong)過傅里葉變換，將干涉(she)圖轉換成紅(hong)外(wai)光譜(pu)。

優點

可以(yi)定量和定性分(fen)析，測定快(kuai)速(su)、不破壞試(shi)樣、試(shi)樣用量少(shao)、操作簡便、分(fen)析靈敏度較高。

激光檢測儀

檢測原理

采(cai)用可(ke)調諧半導體(ti)(ti)激(ji)光(guang)吸(xi)(xi)收光(guang)譜(TDLAS)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分(fen)析(xi)技(ji)(ji)術(shu)。與傳(chuan)統紅外光(guang)譜技(ji)(ji)術(shu)相(xiang)同，TDLAS氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分(fen)析(xi)技(ji)(ji)術(shu)本(ben)質上(shang)是(shi)一(yi)種(zhong)吸(xi)(xi)收光(guang)譜技(ji)(ji)術(shu)，通(tong)過分(fen)析(xi)所(suo)測(ce)光(guang)束被氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的選擇吸(xi)(xi)收獲得氣(qi)(qi)體(ti)(ti)濃度。

但與傳統紅外光譜技(ji)術不同，TDLAS氣體(ti)分析技(ji)術采用的半導體(ti)激光光源的光譜寬度遠小于氣體(ti)吸收(shou)譜線的展寬。

因此，TDLAS技術具有非常高的光譜(pu)分辨(bian)率，可(ke)以對某一特定氣體(ti)的吸收譜(pu)線(xian)(常被(bei)(bei)稱為(wei)單(dan)線(xian)光譜(pu)分析技術)進行分析獲(huo)得被(bei)(bei)測氣體(ti)濃(nong)度。

優點

TDLAS技術具(ju)有靈敏度高(gao)(gao)、選擇性好、實(shi)時、動態等特點，利用波長調(diao)制技術在1s的(de)檢(jian)測(ce)時間內檢(jian)測(ce)限(xian)可達到ppm級(ji)甚至ppb級(ji);同時可以在高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)壓、高(gao)(gao)粉塵及強腐蝕(shi)環(huan)境下測(ce)量，因(yin)此成為了惡劣條件下氣體污染物(wu)在線監測(ce)的(de)首(shou)要選擇。

不足

目前國內(nei)外TDLAS技術(shu)大部分還只(zhi)限于在線監測N2、O2、CO2以及CH4、甲醇、乙(yi)醇、甲醛等低分子量物質，對空(kong)氣中(zhong)其它危害性較大的(de)(de)痕量VOCs成(cheng)分的(de)(de)選擇性監測存在一定的(de)(de)困難。

VOCs檢測儀對比

GC-FID檢測(ce)技術對大(da)部分(fen)(fen)VOCs成分(fen)(fen)均有(you)響(xiang)應(ying)(ying)，并且是等(deng)碳響(xiang)應(ying)(ying)，適合用于VOCs總量監測(ce)，也可通過(guo)更(geng)換(huan)色譜(pu)柱材料等(deng)方式實(shi)現(xian)特征成分(fen)(fen)的檢測(ce)。

FTIR檢測(ce)技術因其(qi)光譜范(fan)圍(wei)寬(kuan)，可(ke)同時檢測(ce)多種VOCs特(te)征成分含(han)量(liang)，響應速度快。

PID檢測(ce)器對低碳飽(bao)和烴響應(ying)較弱，且響應(ying)因子不一致(zhi)，檢測(ce)器表面易受污(wu)(wu)染，不適合用于(yu)污(wu)(wu)染源VOCs在線監測(ce)。

依(yi)據(ju)美國標準(zhun)“Method2”和歐洲(zhou)標準(zhun)“EN12619”的技(ji)術(shu)要求，規定(ding)固定(ding)污染源(yuan)VOCs在線(xian)監測(ce)應(ying)采(cai)用(yong)GC-FID檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)，采(cai)樣(yang)探頭、樣(yang)品輸送管路(lu)和分析儀(yi)中樣(yang)品管路(lu)應(ying)采(cai)用(yong)120℃以(yi)上高溫伴熱，應(ying)選用(yong)抗腐蝕和惰性化的材料，以(yi)減少樣(yang)品吸附。