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某大型氮肥厂,一台分析合成氨入塔、出塔氨气的
气相色谱仪,其氨气出峰拖尾非常严重,从原始分析方法、仪器设置参数上看,厂家工程师在安装调试时,设置柱箱温度100摄氏度和阶梯大载气流量控制,仍然无法解决氨气峰拖尾现象。
今年4月,我在帮助维修另一台色谱仪的同时,有机会对这台安捷伦7820A色谱仪的气路和色谱柱进行优化升级,现已运行3个多月,效果不错,氨气峰形较好,样气中微量甲烷组峰也能检出,下面把相关优化方法,和大家分享。
图1 原机气路阀
首先从原机气路阀图说起,见上图1,双阀三柱带预柱反吹,安捷伦经典气路,适用于煤气、水煤气、变换气等含水、含硫的混合样气分析,但是如果用于合成氨入塔、出塔氨气全组分分析,是非常不合适的,预分离柱会使氨气峰拖尾更加严重,等于是画蛇添足,雪上加霜。
气路优化:去掉预分离柱1,用1/16英寸不锈钢管短接十通阀②脚⑤脚,用自制的氨分析柱替换原HayeSep Q分析柱,用5A分子筛柱替换13X分子筛柱,优化后的气路见下图2。
图2 优化后的气路图
图3 十通阀当六通阀用
仪器参数的设置:柱箱温度70度(原100度),PCM-1载气流量设定为恒定流量20ml/分(原PCM-1载气流量为阶梯流量,初始30ml/分保持到1.5分钟,升50ml/分保持到3.5分钟,降30ml/分),PCM-2设置为3psi,避免十通阀开关过程中进入空气(原PCM-2预柱反吹设置为20psi),参比气流量为30ml/分(原50ml/分),检测器温度不变200度。
图4 原机柱箱中色谱柱
图5 优化后柱箱中色谱柱
图6 原机合成入塔样气谱图
图7 优化后合成入塔气分析谱图
图8 新旧合成入塔样气叠加谱图
图9 原机合成出塔样气谱图
图10 优化后合成出塔样气谱图
结语:
由于时间原因,感觉还没有调整到最佳的状态,如果用六通阀替换10通进样阀,效果会更好一些,此时PCM-2流量就不需要了,把0.25ml定量管减小一倍左右,阀切调整时间会更宽余,此时可以把柱箱温度提高到80度左右,氨峰峰形会更好。