[发明专利]测定炼焦排放挥发性芳香族化合物稳定碳同位素组成的方法

说明书

本发明实施例公开一种测定炼焦排放挥发性芳香族化合物稳定碳同位素组成的方法,属于有机成分检测技术领域。包括：利用吸附管和采样泵对炼焦排放废气吸附采样；使用目标挥发性芳香族化合物的标准溶液进行标准化合物的标定；将热脱附装置与气相色谱‑同位素质谱仪连接，并分别连接载气气路，设定好气相色谱‑同位素质谱仪的色谱分析条件与质谱分析条件；将所述吸附管置于所述热脱附装置中，通过改变热脱附温度，将吸附管中的挥发性有机物热脱附，使其在预定流速的载气下进入气相色谱‑同位素质谱仪，检测得到各挥发性芳香族化合物单体的稳定碳同位素。通过上述步骤，便于有效测定出炼焦排放挥发性芳香族化合物稳定碳同位素组成。

技术领域

本发明属于有机成分检测技术领域，尤其是涉及一种测定炼焦排放挥发性芳香族化合物稳定碳同位素组成的方法。

背景技术

我国是世界焦炭生产大国，焦炭产量占世界总产量的60％以上。焦炭生产过程排放大量有毒有害污染物，其中，挥发性有机物是炼焦过程排放的重要污染物之一，严重威胁我国环境空气质量及居民的身体健康。与煤燃烧不同，炼焦是原煤在隔绝空气条件下的高温干馏过程，其中包括煤中有机质的裂解、裂解产物中相对分子质量较小部分的挥发、裂解残留物的缩聚、挥发产物在逸出过程中的分解及化合、缩聚产物的进一步分解和再缩聚等过程。与燃煤相比，炼焦工艺更加复杂，具有污染物发生源多，面广，且连续性和阵发性并存。炼焦过程污染物的排放形式主要包括：(1)无组织排放，如焦炭生产、化产回收过程及焦化污水处理过程逸出的废气；(2)有组织排放，如机械操作过程排放的污染物(装煤、推焦烟气)及焦炉烟气等。

稳定碳同位素作为一种有用的地球化学标志物，已被广泛用于大气污染物的来源和化学转化研究。为了准确识别大气中挥发性有机物的来源，明确各类源排放挥发性有机物的碳同位素组成是重要的前体与基础。然而，目前尚未出现针对炼焦排放挥发性芳香族化合物稳定碳同位素组成的测定方法，这在一定程度上制约了利用碳同位素方法进行挥发性有机物来源解析的实际应用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种测定炼焦排放挥发性芳香族化合物稳定碳同位素组成的方法，便于有效测定出炼焦排放挥发性芳香族化合物稳定碳同位素组成。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种测定炼焦排放挥发性芳香族化合物稳定碳同位素组成的方法，包括步骤：

S10、利用总挥发性有机物吸附管和采样泵对炼焦过程排放的废气进行吸附采样；

S20、使用目标挥发性芳香族化合物的标准溶液进行标准化合物的标定；

S30、将热脱附装置与气相色谱-同位素质谱仪连接，并分别连接载气气路，设定好气相色谱-同位素质谱仪的色谱分析条件与质谱分析条件；所述载气为氦气；

S40、将装有样本的所述吸附管置于所述热脱附装置中，通过改变热脱附温度，将吸附管中的挥发性有机物热解析，使热解析后的挥发性有机物在预定流速的载气下进入气相色谱-同位素质谱仪，检测得到各挥发性芳香族化合物单体的稳定碳同位素。

可选地，所述步骤S10包括：将采样枪、吸附管与气泵串联，对炼焦过程固定源排放废气进行吸附采样；

以及，将吸附管与气泵串联，对炼焦过程中无组织排放废气进行采样。

可选地，所述步骤S20中，所述目标挥发性芳香族化合物包括：苯、甲苯、邻/间二甲苯、对二甲苯、苯乙烯。

可选地，所述步骤S30中，所述色谱分析条件分别为：色谱柱为JW DB-1MS石英毛细色谱柱，规格为60m×0.32mm×0.25μm；载气为高纯氦气；