[发明专利]基于单TCD的氢气和非氢组分测量装置和方法

说明书

本发明提供了基于单TCD的氢气和非氢组分测量装置和方法，所述基于单TCD的氢气和非氢组分测量装置包括第一多通阀、第一色谱柱和第一定量环，所述第一定量环和第一色谱柱的两端分别连通所述第一多通阀的端口，第一参比气和第一载气分别连通所述第一多通阀的端口；还包括：第二色谱柱的一端连通所述第一多通阀的端口，另一端连接仅有的一个TCD的第二通道；第三色谱柱和第二定量环的两端连通第二多通阀的端口；第二参比气和第二载气分别连通所述第二多通阀的端口；所述第二多通阀的端口连通第三多通阀的端口；第四色谱柱的两端分别连通第三多通阀的端口，所述第三多通阀的端口连通所述TCD的第一通道。本发明具有成本低等优点。

技术领域

本发明涉及色谱技术，特别涉及基于单TCD的氢气和非氢组分测量装置和方法。

背景技术

对于ppm到百分量级的氢气和永久性非氢组分的测量匹配的检测器为热导检测器(TCD)，TCD是一种基于载气与待测样品导热系数差异而输出电压信号实现物质检测的检测器，TCD一般具有测量和参比两个通道，输出信号＝测量-参比，以便减少温度、流量变化量对TCD噪声的影响。载气与样气的导热系数差异越大待分析物越能获得优异的响应。TCD检测器常用的载气有氢气、氦气、氮气，其中氦气和氢气常用于实现非氢组分的分析测量，氮气用于实现氢气组分的分析测量，部分厂家也采用氦气作为载气用于实现氢气的测量。

目前，实现氢气和非氢组分的分析方法为：将氢气和非氢组分通过色谱柱系统+阀切分离后分别通入不同的TCD检测器实现检测，在该系统中就需要匹配2个TCD检测器，并未实现在同1个TCD上实现分析测量。

1.分离氢气：通过色谱柱系统+阀切将含氢组分和非氢组分分离，通过以氮气作为载气TCD检测器1实现氢气组分检测。

2.分离非氢组分：通过色谱柱系统+阀切实现非氢组分分离，通过氢气作为载气TCD检测器2实现非氢组分检测。

由上可见，现有技术方法存在的问题在于：

1.氢气和非氢组分通过柱系统+阀切后分离后，氢气和非氢组分分别进入1个TCD检测器而进行测量，色谱系统的检测器所需的数量为2，增加了系统的复杂程度和成本。

2.系统中的2个TCD需要额外提供2路仅仅是用于当作参考并没有起到检测的目的载气消耗，增加了载气成本和更换载气的维护成本。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于单TCD的氢气和非氢组分测量装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于单TCD的氢气和非氢组分测量装置，所述基于单TCD的氢气和非氢组分测量装置包括第一多通阀、第一色谱柱和第一定量环，所述第一定量环和第一色谱柱的两端分别连通所述第一多通阀的端口，第一参比气和第一载气分别连通所述第一多通阀的端口；所述基于单TCD的氢气和非氢组分测量装置还包括：

第二色谱柱和TCD，所述第二色谱柱的一端连通所述第一多通阀的端口，另一端连接仅有的一个TCD的第二通道；

第二多通阀、第三色谱柱和第二定量环，所述第三色谱柱和第二定量环的两端连通所述第二多通阀的端口；第二参比气和第二载气分别连通所述第二多通阀的端口；所述第二多通阀的端口连通第三多通阀的端口；

第三多通阀和第四色谱柱，所述第四色谱柱的两端分别连通所述第三多通阀的端口，所述第三多通阀的端口连通所述TCD的第一通道。

本发明的目的还在于提供了基于单TCD的氢气和非氢组分测量方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

基于单TCD的氢气和非氢组分测量方法，所述基于单TCD的氢气和非氢组分测量方法为：