基于氢火焰检测器的有机物归一转化器

作者：胡琪琨 化学工程系

指导老师：颜彬航 化学工程系

关键词：气相色谱，有机物检测，灵敏度

摘要

本文旨在说明此归一化转化器的原理以及可行性大多数有机物在低浓度下在需要通过气相色谱的氢火焰检测器进行检验，但是不同的有机物需要单独标定，大大增加了工作量，并且对于一些常温下为液态的有机物（如甲醇，苯等），对检测器的标定十分困难，通常还存在较大的误差。所以本发明的目的在于标定一次就能完成对所有有机物的浓度检测，本装置拟将有机物转化为CO₂，再将CO₂转化为CH₄达到单一标定，提高检测灵敏度的目的。

图1，装置模型图

原理

本产品是放置于色谱氢火焰检测器前端，色谱柱后端。首先气体随着载气通过色谱进样口，然后再进入色谱柱中进行分离，分离后的样品以纯物质的形式逐一进入到我们的转化器中。首先进入我们的全氧化炉中，氧气会将可燃性有机物都转化为CO₂，然后CO₂再与H₂反应生产甲烷，最后FID检测甲烷的浓度，根据碳的数量可以建立甲烷浓度与原来有机物浓度的关系，从而计算出有机物的浓度。此装置有机物与O2催化反应，转化率可达99.9%，而CO2与H2催化反应，转化率可达99.9%，转化率可达99.9%。

图2，装置流程图

验证性实验

本产品的原理已经经过预实验验证。选取的有机物为环己烷，当环己烷首先通过全氧化炉，可以发现其被完全转化为CO₂，而当CO₂经过甲烷炉的时候被全部转化为了甲烷，可以证明其转化思路是完全可行的。

图3，全氧化与甲烷化实验数据