宋梦飒 ，黄明明，张美英，汪海燕，张惠惠，郁 光

(1.济宁协力特种气体有限公司，山东 济宁 272055； 2.上海华爱色谱分析技术有限公司，上海 200437)

八组分标准气中微量CO、CO2快速定值方法研究与应用

宋梦飒1，黄明明1，张美英1，汪海燕1，张惠惠1，郁 光2

(1.济宁协力特种气体有限公司，山东 济宁 272055； 2.上海华爱色谱分析技术有限公司，上海 200437)

根据反吹技术原理对8830型气相色谱仪进行气路改造，实现了对八组分标准气中微量CO、CO2快速定值的目标，提高了工作效率。

反吹；气相色谱仪；气路改造；快速定值

八组分标准气主要应用于电力行业，是变压器油中溶解气体色谱定量分析的标准样品。变压器油中溶解气体色谱定量分析，可以对设备缺陷﹑故障做出初步定性和综合评估，这种色谱分析手段的灵敏﹑便利和准确，在变压器状态评估中发挥着关键性的作用，对变压器乃至发电厂﹑电网的安全经济运行都起到良好的监督作用。

目前我公司大量生产八组分标准气，采用甲烷转化色谱法，对八组分标准气中微量CO、CO2定值。即样品通过色谱柱分离后，被测组分CO、CO2经甲烷转化炉转化为甲烷，然后利用氢火焰检测器测定。但是由于样品中烃类组分出峰太慢，造成分析时间特别长。因此想要缩短分析时间，去掉不必要的烃类出峰等待时间，采用反吹技术。为了节省资金投入，利用现有的8830型气相色谱仪，对气路进行改进。由于8830型气相色谱仪是单阀单柱系统，在日常分析工作中只能分析一些组分比较少的混合气，例如CO/N2，CO2/N2，CO/Air等。但是我公司生产的混合气体种类很多而且生产量也非常大，要满足生产的需要，必须提高气体分析工作效率。我们经过反复思考与实验，找出了目前最为合理的气路改造方案，利用反吹技术分析八组分标准气中的微量CO、CO2含量。

反吹技术的原理：使载气对色谱柱做正吹和反吹冲洗，以免许多不需要分析的组分正向冲洗时通过色谱柱，转动切换阀后，被载气逆向反吹出色谱柱，这样可以节省时间，而反吹后流出的多个重组分作为一个复合峰来测量。由此看来反吹技术的最终目的就是节省分析时间，如果把此技术运用到我们的分析工作中，会极大地满足生产的需要。

1 气路改造方案

8830型气相色谱仪是单阀单柱系统，而且带有甲烷转化炉。仪器原本只有一个六通阀作为进样阀，现在主要的改造方法就是加上一个四通阀作为切换阀，在此基础上对气路进行改造。

改造前的气路简图见图1。

图1 改造前的气路简图

Fig.1 Gas circuit diagram before transformation

改造后的气路简图见图2、3。图2为六通阀和四通阀串联后的进样气路简图，图3为六通阀和四通阀进样，切换阀2后变成反吹气路简图。

图2 改造后的气路简图

Fig.2 Gas circuit diagram after transformation

图3 改造后的气路简图

Fig.3 Gas circuit diagram after transformation

2 通过实验分析评估改造后气路可行性

2.1 实验条件

实验条件见表1。

表1 气相色谱分析条件

2.2 实验结果

根据以上设备及工作条件，检测样品气。所用样品气为八组分电力标准气，瓶号L5Z04163底气为氮气，其余组分及含量分别为(单位：V/V)：O2:20.0×10-2、CO:81.6×10-6、CH4:518.4×10-6、CO2:497.9×10-6、C2H2:250.2×10-6、C2H4:73.0×10-6、C2H6:69.8×10-6，对其作两次分析。一次为直接进样不加反吹(谱图如图4)，另一次为进样后待CO2出峰完毕，将切换阀扳至反吹位置对未出峰的组分进行反吹，然后进检测器出来一个大的复合峰(谱图如图5)。

图4 直接进样无反吹的色谱图

Fig.4 Chromatography of the sample directly injected without back flushing

图5 使用反吹的色谱图

表3 重复性测试结果

2.3 重复性

运用改造后气路对瓶号L5Z04163八组分电力标准气进行重复性测试，测试结果如表3所示。

3 分析与讨论

由图4、5可以看出改造前所有组分出峰完毕约35 min，改造后利用反吹技术出峰完毕约10 min。如果每瓶样品气做3遍重复性分析，可以节约时间75 min，再加上标准样品3遍重复性分析，共可以节约时间150 min。以此缩短分析时间，提高工作效率，达到了预期目的。由表3可以看出运用改造后气路分析样品气重复性也很好，说明我们的改造方案切实可行。

[1] 梁汉昌. 气相色谱法在气体分析中的应用[M]. 北京：化学工业出版社，2008.

[2]GB/T 3394—1993 工业用乙烯、丙烯中微量一氧化碳和二氧化碳的测定 气相色谱法[S].

[3]沈伟健,王涵文,赵景红.毛细管气相色谱切割反吹技术归一法定量分析航空煤油中的芳烃[J].分析化学,2004,32 (7)：953-957.

[4]秦仲林, 姜瑛. 色谱反吹法快速检测天然气中硫化物[J].广西化工, 2000 ,131(13)：131-133.

The Method Research And Its Application About Rapid Setting
Trace CO, CO2in Eight Component Standard Gas

SONG Mengsa1, HUANG Mingming1,ZHANG Meiying1,WANG Haiyan1, ZHANG Huihui1, YU Guang2

(1.Jining Special Gases Factory Co.,Ltd., Jining 272055,China; 2.Shanghai Huaai Chromatography Analysis Co., Ltd., Shanghai 200437,China )

According to the principle of back flushing 8830 gas chromatograph for gas transformation, we achieved the rapid setting trace CO, CO2in eight component standard gas goals, and improved working efficiency.

back flushing；gas chromatograph；gas transformation；rapid setting

2013-11-18

TQ117

B

1007-7804(2014)01-0032-03

10.3969/j.issn.1007-7804.2014.01.009

宋梦飒(1986)，女，助理工程师，现在济宁协力特种气体有限公司质量部从事气体分析工作。