[发明专利]一种基于红外光谱法对混合气体中半挥发性组分的定量分析方法、系统及应用

权利要求书

1.一种基于红外光谱法对混合气体中半挥发性组分的定量分析方法，其特征在于，

包括如下步骤：

S.1：对半挥发性组分液体进行加热，使得半挥发性组分挥发形成蒸汽，然后用稀释气体与蒸汽混合，得到含有半挥发性组分的蒸汽的混合气；

S.2：将含有半挥发性组分的蒸汽的混合气冷凝，得到含有半挥发性组分的饱和蒸汽的混合气；

S.3：将步骤S.2中得到的含有半挥发性组分的饱和蒸汽的混合气用红外光谱仪进行测试，采集其光谱数据；

S.4：将步骤S.3中得到的光谱数据与标准光谱库进行对比，建立目标半挥发性组分的饱和蒸汽的浓度与其吸光度之间的关系，得到目标半挥发性组分的饱和蒸汽的红外吸收标准光谱图，重复上面步骤以得到其他待测半挥发性组分的饱和蒸汽的红外吸收标准光谱图；

S.5：待采集完待测混合气体中每种所需组分的红外吸收标准光谱图后，建立混合气体测量模型；

S.6：对待测混合气体进行红外光谱检测，得到检测红外光谱图，将检测红外光谱图与步骤S.5中得到的混合气体测量模型进行对比，判断混合气体中的组分类别，然后通过检测红外光谱图与混合气体测量模型计算得到该半挥发性组分的浓度。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外光谱法对混合气体中半挥发性组分的定量分析方法，其特征在于，

所述步骤S.5中混合气体测量模型建立过程如下：

选取若干个混合气体中目标半挥发性组分的饱和蒸汽的红外吸收标准光谱图，并与其他组分的标气的红外吸收标准光谱图一起进行数据拟合，得到混合气体测量模型。

3.根据权利要求2所述的一种基于红外光谱法对混合气体中半挥发性组分的定量分析方法，其特征在于，

对数据进行拟合过程中采用最小二乘法和偏最小二乘法原理进行数据拟合。

4.一种基于红外光谱法对混合气体中半挥发性组分的定量分析系统，其特征在于，

包括：

气体气化装置（1），其用于对半挥发性组分液体加热，从而得到含有半挥发性组分的蒸汽的混合气；

气体稀释装置（2），其设置在气体气化装置（1）的上游位置处，用于控制含有半挥发性组分的蒸汽的混合气的流量大小；

冷凝装置（3），其设置在气体气化装置（1）的下游位置处，用于对含有半挥发性组分的蒸汽的混合气进行冷凝，从而得到含有半挥发性组分的饱和蒸汽的混合气；

红外光谱仪（4），其与冷凝装置（3）相连接，从而测定从冷凝装置（3）中流出的含有半挥发性组分的饱和蒸汽的混合气的红外光谱。

5.根据权利要求4所述的一种对混合气体中半挥发性组分的定量分析系统，其特征在于，

所述冷凝装置（3）上设置有冷凝管（5），所述含有半挥发性组分的蒸汽的混合气在冷凝装置（3）中冷凝得到的冷凝液从冷凝管（5）中流出。

6.根据权利要求4或5所述的一种基于红外光谱法对混合气体中半挥发性组分的定量分析系统，其特征在于，

所述冷凝装置（3）的控制温度低于半挥发性组分液体的气化温度。

7.根据权利要求4所述的一种基于红外光谱法对混合气体中半挥发性组分的定量分析系统，其特征在于，

所述红外光谱仪（4）是便携式傅里叶红外光谱仪。

8.根据权利要求4或7所述的一种基于红外光谱法对混合气体中半挥发性组分的定量分析系统，其特征在于，

所述红外光谱仪（4）的测试温度高于半挥发性组分的饱和蒸汽的温度。

9.如权利要求1~3中任意一项所述方法或者如权利要求4~8中任意一项所述定量分析系统在定量分析混合气体中半挥发性组分浓度中的应用。