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申请/专利权人：马鞍山市桓泰环保设备有限公司

摘要：本发明公开了一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，属于环境监测领域。本系统色谱分析仪内部定量环一与大气采样总管连通，色谱柱一与定量环一连通，FID火焰离子化检测仪一与色谱柱一连通；色谱分析仪还包括定量环二与大气采样总管连通，色谱柱二与定量环二连通，催化管为内置催化剂的加热管，一端与色谱柱二连通另一端与FID火焰离子化检测仪二连通；催化管用于将苯系物催化分解为甲烷；色谱柱一用于分离输送样气中的甲烷；色谱柱二用于分离输送样气中的苯系物。本系统的色谱分析仪中一路监测甲烷的浓度，另一路通过催化管将苯系物催化分解为甲烷进行监测分析，提高了本系统对厂界VOCs的可检测性及监测分析精度，适用于多工况。

主权项：1.一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，包括，大气采样总管（1），其用于采集大气厂界中的样气；色谱分析仪（2），其与大气采样总管（1）连通，所述色谱分析仪（2）内部置有定量环一（2000）、色谱柱一（2003）和FID火焰离子化检测仪一（2006），所述定量环一（2000）与大气采样总管（1）连通，色谱柱一（2003）与定量环一（2000）连通，FID火焰离子化检测仪一（2006）与色谱柱一（2003）连通；气源单元，其包括氢气发生器（4）、氮气发生器（5）和零气发生器（6），分别向色谱分析仪（2）传输氢气、氮气和零气；其特征在于：所述色谱分析仪（2）还包括定量环二（2001）、色谱柱二（2004）、催化管（2005）和FID火焰离子化检测仪二（2007），所述定量环二（2001）与大气采样总管（1）连通，色谱柱二（2004）与定量环二（2001）连通，催化管（2005）为内置催化剂的加热管，其一端与色谱柱二（2004）连通，另一端与FID火焰离子化检测仪二（2007）连通；所述催化管（2005）用于将苯系物催化分解为甲烷；所述色谱柱一（2003）用于分离输送样气中的甲烷；所述色谱柱二（2004）用于分离输送样气中的苯系物；所述氢气发生器（4）为电解池；所述催化剂以Pt为活性成分，以堇青石蜂窝陶瓷载体为基础载体，并以γ-Al2O3、Zr、Ce和La复合物为第二载体，控制催化管（2005）的加热温度为90℃，苯系物气体在催化管（2005）中的停留时间为1s。

全文数据：一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统技术领域本发明属于环境监测领域，更具体地说，涉及一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统。背景技术挥发性有机化合物VolatileOrganicCompounds，VOCs是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、常压下沸点在50～260℃以下的有机化合物，或在常温常压下能挥发的有机固体或液体。VOCs是石油化工、制药、印刷、制鞋和喷漆等行业排放的最常见的污染物。这些物质主要有硫化氢、硫醇类、氨、胺类、硝基化合物、烃类、脂肪酸类、醇类、酚类、酯类以及有机卤系衍生物等。这些有机物大多具有毒性，部分已被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。多数VOCs易燃易爆，对生产企业的安全造成威胁；部分VOCs对臭氧层具有破坏作用，如氯氟烃CFCls和含氢氯氟烃HCFCls。VOCs是产生臭氧污染和光化学污染的主要污染源，环保部已将其列为细颗粒物之外最大的空气污染元凶，它也是导致灰霾天气的重要前体物之一。挥发性有机物可直接对人体产生危害，还可间接参与光化学反应生成二次污染物，是形成PM.的主要来源之一。故我国已将VOCs与颗粒物、二氧化硫、氮氧化物列为同等重要的大气污染物，国家和地方都在完善相关的排放标准和估算方法等体系，力求全面减少其排放总量，改善大气环境。因此专门针对污染源烟道和厂界空气中挥发性有机物的浓度监测也成为重中之重的问题。厂界空气中挥发性有机物的检测主要是针对非甲烷总烃及苯系物，由于厂界中挥发性有机物浓度低，通常适用与质谱类监测系统，但是此类系统成本较高，不适合企业中推广使用，因此目前主要研究方向是采用色谱法系统监测厂界空气中的挥发性有机物，色谱分析仪中的FID火焰离子化检测仪对厂界中非甲烷总烃可以直接检测，但是对于厂界中很低的苯系物浓度，FID火焰离子化检测仪无法直接检测，因此，目前主流方法是在监测系统中加设富集装置对采集样气中的苯系物富集后再由FID火焰离子化检测仪检测，虽可以使FID火焰离子化检测仪检测到苯系物浓度，但是富集装置富集需要时间，增大了苯系物检测周期，且苯系物中一些组分沸点高溶解度低含碳多，FID火焰离子化检测仪对其响应性不太好，因此检测精度受到限制。经检索，中国专利公开号：CN107045033A，公开日：2017年8月15日，公开了一种空气中苯系物在线监测气象色谱仪，包括载气气源，氢气气源和空气气源，除烃净化系统，吸附解析系统，十通阀，色谱柱，检测器和载体流量控制系统；所述载气气源依次连接第一除烃净化系统和所述载气流量控制系统，载气流量控制系统与所述十通阀连接并依次连接所述色谱柱和检测器；所述氢气气源和空气气源分别通过第二除烃净化系统和第三除烃净化系统与所述检测器连通；所述吸附解析系统的两端与所述十通阀连通。该申请案通过气象色谱仪中加设的吸附解析系统，对样气中的苯系物进行富集，使色谱仪可以检测到样气中苯系物的浓度，但是该申请案，对苯系物的富集依靠吸附解析系统执行，通过吸附解析系统中的填料，对样气中的苯系物进行吸附，吸附一定时间后，进行热解析，将吸附富集的苯系物析出，检测器对析出的富集气体进行监测，这一过程需要消耗一定时间，增加了样品的分析周期，同时，在吸附解析过程中会有苯系物的消耗，苯系物附着、未完全析出等情况，影响了分析结果的准确性，综上，该申请案无法准确实时的进行厂界环境中低浓度苯系物的在线监测分析。发明内容1、要解决的问题针对现有技术中，色谱类监测系统无法有效监测厂界VOCs的问题，本发明提供一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，本系统的色谱分析仪中一路监测分析甲烷的浓度，另一路通过催化管将苯系物催化分解为甲烷进行监测分析，提高了本系统对厂界VOCs的可检测性及监测分析精度。2、技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，包括，大气采样总管，其用于采集大气厂界中的样气；色谱分析仪，其与大气采样总管连通，所述色谱分析仪内部置有定量环一、色谱柱一和FID火焰离子化检测仪一，所述定量环一与大气采样总管连通，色谱柱一与定量环一连通，FID火焰离子化检测仪一与色谱柱一连通；气源单元，其包括氢气发生器、氮气发生器和零气发生器，分别向色谱分析仪传输氢气、氮气和零气；所述色谱分析仪还包括定量环二、色谱柱二、催化管和FID火焰离子化检测仪二，所述定量环二与大气采样总管连通，色谱柱二与定量环二连通，催化管为内置催化剂的加热管，其一端与色谱柱二连通，另一端与FID火焰离子化检测仪二连通；所述催化管用于将苯系物催化分解为甲烷；所述色谱柱一用于分离输送样气中的甲烷；所述色谱柱二用于分离输送样气中的苯系物。气采样总管采集厂界中的气体作为样气，传输到色谱分析仪中，色谱分析仪自带的一路通过定量环一定量传输一部分样气至色谱柱一上，色谱分析仪中接入了氮气作为载气，带动色谱分析仪中的样气沿气路传输，色谱柱一将甲烷分离出来传输到FID火焰离子化检测仪一中，其余样气则排出至室外，FID火焰离子化检测仪一检测出样气中甲烷总烃的相关电信号传递到现有的数据终端分析测算出对应的厂界中甲烷的实时数据，根据色谱分析仪中自带的总烃检测路检测的总烃结果，即可测算出厂界冲非甲烷总烃的实时数据；色谱分析仪的另一路通过定量环二定量传输样气至色谱柱二，色谱柱二分离出样气中的苯系物送往催化管，其余样气排出至室外，苯系物进入催化管后，在催化管中催化剂环境下，催化管进行加热，催化管中的苯系物分解为甲烷与不影响后续检测的气体物质，伴随氮气进入FID火焰离子化检测仪二，在FID火焰离子化检测仪二中甲烷成分燃烧，仪器捕捉浓度电流信号进行分析，相比FID火焰离子化检测仪二直接对苯系物进行检测，对甲烷进行检测时，相当于将待测物的浓度进行了成倍的提升，峰面积成倍增加，增加了可检测性，且催化分解过程耗时极短，检测结果同步性高，FID火焰离子化检测仪二对甲烷的响应好，检测精度大大提升。进一步地，所述的催化剂为过渡元素贵金属催化剂。选用贵金属催化剂，少量的苯系物通过催化剂，短时间停留，予以一定温度的加热后，苯系物可分解为甲烷。进一步地，还包括富集装置，其用于富集样气中的苯系物，所述富集装置上设有采样进口与富集气体出口，所述采集进口与大气采样总管连通，所述富集气体出口与色谱分析仪连通；所述色谱分析仪还包括FID火焰离子化检测仪三，FID火焰离子化检测仪三与富集气体出口连通。进一步地，所述富集装置与色谱分析仪通过富集气体传输管路连通，所述富集气体传输管路外壁包裹有保温棉。经富集装置富集后的气体温度过低时容易结露，从而影响色谱分析仪的监测分析结果，因此，本方案在富集气体传输管路外壁包裹有保温棉，将通过管路的富集气体保温至40℃以上即可避免结露，保证对苯系物成分检测的准确性。进一步地，所述色谱分析仪通过相互连通的样气传输管路和A路支管与大气采样总管连通；所述富集装置通过相互连通的样气传输管路和B路支管与大气采样总管连通；所述A路支管上设有抽气泵。通过本方案的管路设置，大大节省了管路安装空间及管路布置成本。进一步地，所述样气传输管路上设有一级过滤器、二级过滤器和电磁阀一，所述一级过滤器和二级过滤器沿样气传输方向依次设置，二级过滤器过滤精度大于一级过滤器。本方案设有两个过滤器对输入的样气进行二次过滤，其中一级过滤器为不锈钢过滤器，对样气进行初步过滤，过滤精度为3～4微米，二级过滤器为膜式过滤器，过滤精度为1～2微米，通过两次过滤，后续输入的样气中颗粒物的含量大大减小，进一步降低了本系统设备的故障率，延长了监测分析准确性及有效使用寿命。进一步地，所述样气传输管路上还设有汽水分离器，其设于一级过滤器与大气采样总管之间。有效对样气中的湿气进行减少，避免湿气影响两个颗粒物过滤器的过滤及后续湿气对色谱分析仪和富集装置的影响，提高了设备监测分析的准确性，降低了设备故障率。进一步地，所述大气采样总管包括：采样上管，其设于室外，样气从采样上管顶部开口进入；采样下管，其设于室内，顶部与采样上管底部连通，样气传输管路与采样下管一侧连通；防尘防水帽，其设于采样上管顶部开口上方，防止雨水及大颗粒物进入采样上管；引风机，其一端与采样下管底部连通，另一端与室外连通，将样气从大气采样总管内抽向室外。进一步地，还包括加热保温装置，其设于采样下管外壁，所述加热保温装置由加热丝和保温棉依次包裹在采样下管外壁构成。采样下管外壁先包裹一层加热丝，再包裹一层保温棉，通过加热保温装置，对进入到采样下管的样气进行加热保温操作，保证管内样气温度高于室外温度十度左右，降低样气露点，防止样气在管中结露从而吸附待测成分影响到监测分析结果的准确性。进一步地，还包括安全旁路，其一端与抽气泵连通，另一端与室外连通，所述安全旁路上设有针阀。3、有益效果相比于现有技术，本发明的有益效果为：1本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，采用色谱柱一分离出样气中的甲烷单独检测，采用色谱柱二分离出样气中的苯系物，通过催化分解成甲烷后进行FID火焰离子化检测仪检测，增加了色谱分析仪对厂界低浓度苯系物的可检测性，大大缩短了苯系物检测耗时，监测分析结果同步性高，且监测分析精度大大提高；2本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，采用过渡元素贵金属催化剂，在一定温度下可将苯系物有效催化分解为甲烷，且分解率高大100％，且该种催化剂使用寿命达2～3年，且单个系统中催化剂的用量极少，不会影响本系统的生产成本；3本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，对于大多数情况下厂界浓度≥10ppm的苯系物，由催化法一路进行监测分析，检测分析结果同步性高且精确度高，对于厂界浓度低于10ppm的苯系物，启动富集装置，用富集法进行苯系物监测分析，针对不同浓度的苯系物，均有对应装置可以检测，增大了本系统的适用范围，避免了单纯采用富集法响应慢检测周期长的弊端，提高了本系统对不同厂界浓度下的灵活适应性；4本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在富集气体传输管路外壁包裹有保温棉，将通过管路的富集气体保温至40℃以上即可避免结露，保证对苯系物成分检测的准确性；5本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，通过管路设置，大大节省了管路安装空间及管路布置成本；6本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，样气传输管路上设有两个过滤器，通过两次过滤，后续输入的样气中颗粒物的含量大大减小，进一步降低了本系统设备的故障率，延长了监测分析准确性及有效使用寿命；7本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，设有汽水分离器，有效对样气中的湿气进行减少，避免湿气影响两个颗粒物过滤器的过滤及后续湿气对色谱分析仪和富集装置的影响，提高了设备监测分析的准确性，降低了设备故障率；8本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，通过加热保温装置，对进入大气采样总管中的样气进行加热保温，防止样子在管中结露吸附待测成分影响检测，大大提高了本系统监测分析结果的准确性；9本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，通过设置安全旁路，当色谱分析仪发生故障堵塞后，安全旁路上的针阀及时开启，安全旁路及时对A路支管进行泄压，防止抽气泵被损坏，降低了本系统故障率，节约维修成本，延长了本系统的使用寿命10本发明结构简单，设计合理，易于制造。附图说明图1为本发明的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统气路图；图2为本发明色谱分析仪气路放大图；图3为本发明色谱分析仪内部气路图；图4为本发明富集装置气路放大图；图5为本发明富集装置内部气路图。图中：1、大气采样总管；10、采样上管；11、采样下管；12、防尘防水帽；13、引风机；14、加热保温装置；2、色谱分析仪；20、样气进口一；21、样气进口二；22、样气出口；23、载气进口；24、驱动气进口；25、氢气进口；26、零气进口；2000、定量环一；2001、定量环二；2003、色谱柱一；2004、色谱柱二；2005、催化管；2006、FID火焰离子化检测仪一；2007、FID火焰离子化检测仪二；2008、FID火焰离子化检测仪三；3、富集装置；30、采集进口；31、载气进口；32、富集气体出口；33、排空口一；34、排空口二；35、吸附填料管；4、氢气发生器；40、补水口；5、氮气发生器；6、零气发生器；60、空压机；61、过滤减压阀；62、零气缓冲罐；7、安全旁路；100、样气传输管路；101、B路支管；102、A路支管；103、富集气体传输管路；200、汽水分离器；201、一级过滤器；202、电磁阀一；203、二级过滤器；204、抽气泵；205、针阀；206、电磁阀二；207、电磁阀三；208、电磁阀四；209、电磁阀五；210、安全阀；211、电磁阀六。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。实施例1一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，如图1和图3所示，包括，大气采样总管1，其用于采集大气厂界中的样气；色谱分析仪2，其与大气采样总管1连通，所述色谱分析仪2内部置有定量环一2000、色谱柱一2003和FID火焰离子化检测仪一2006，所述定量环一2000与大气采样总管1连通，色谱柱一2003与定量环一2000连通，FID火焰离子化检测仪一2006与色谱柱一2003连通；气源单元，其包括氢气发生器4、氮气发生器5和零气发生器6，分别向色谱分析仪2传输氢气、氮气和零气；所述色谱分析仪2还包括定量环二2001、色谱柱二2004、催化管2005和FID火焰离子化检测仪二2007，所述定量环二2001与大气采样总管1连通，色谱柱二2004与定量环二2001连通，催化管2005为内置催化剂的加热管，其一端与色谱柱二2004连通，另一端与FID火焰离子化检测仪二2007连通；所述催化管2005用于将苯系物催化分解为甲烷；所述色谱柱一2003用于分离输送样气中的甲烷；所述色谱柱二2004用于分离输送样气中的苯系物。在厂界VOCs的监测分析中，采用低成本的色谱类系统时，通常采用FID火焰离子化检测仪，这种检测仪针对厂界大气中的非甲烷总烃可以直接检测出峰最终处理得出厂界非甲烷总烃的含量，但是对于厂界中浓度较低的苯系物，浓度低再加上苯系物是多碳结构且沸点高溶解性低的性质，使得FID火焰离子化检测仪很难测出峰，导致最终处理结果出现零值，且FID火焰离子化检测仪对于苯系物直接检测的精度也不高，现通常采用的富集法通过富集装置不断将样气中的苯系物富集到一定浓度，可被检测仪有效监测到后，将其输入色谱仪中进行监测分析，这种方法通常通过吸附剂，对样气进行一段时间的吸附，吸附时间越久，富集浓度越高，富集到制定浓度后，加热脱附，将富集气体输送至色谱仪中，这种方法a、富集需要时间，样气中苯系物的分析周期增加，检测结果不具有滞后太久，b、吸附脱附过程中会有苯系物成分的损耗，脱附不完全等情况会造成苯系物成分损耗最终分析结果收到影响，c、富集后的高浓度苯系物气体腐蚀性、毒性高，虽然传输管路多经过硅烷化处理，但是长期使用依然对设备有很大损耗，当存在泄漏情况时，由于厂界在线监测系统多置于站房的机柜中，富集气泄漏可能会对工作人员造成安全威胁；d、对于苯系物，不论高浓度还是低浓度，FID火焰离子化检测仪对其的检测精度均存在误差，导致最终的监测分析结果的准确性受到限制。因此，本申请在原有的色谱类系统的基础上对于苯系物检测的环节进行了改进。本实施例中大气采样总管1采集厂界中的气体作为样气，传输到色谱分析仪2中，色谱分析仪2自带的一路通过定量环一2000定量传输一部分样气至色谱柱一2003上，色谱分析仪2中接入了氮气氮气作为载气，带动色谱分析仪2中的样气沿气路传输，色谱柱一2003将甲烷分离出来传输到FID火焰离子化检测仪一2006中，其余样气则排出至室外，FID火焰离子化检测仪一2006检测出甲烷的相关电信号传递到现有的数据终端分析测算出对应的厂界中甲烷的实时数据，同时，现有的色谱分析仪2中还含有对总烃进行分离的总烃色谱柱及对应的FID火焰离子化检测仪，通过该路对厂界大气中的总烃实时含量进行分析测算，然后根据FID火焰离子化检测仪一2006中的甲烷数据及色谱分析仪2监测分析出的总烃数据，最终测算出厂界大气中非甲烷总烃的实时数据，由于总烃的监测分析为现有的色谱分析仪中的常规配置，本申请对其结构不多做赘述；色谱分析仪2的另一路通过定量环二2001定量传输样气至色谱柱二2004，色谱柱二2004分离出样气中的苯系物送往催化管2005，其余样气排出至室外，苯系物进入催化管2005后，在催化管2005中催化剂环境下，催化管2005进行加热，催化管2005中的苯系物分解为甲烷与不影响后续检测的气体物质，伴随氮气进入FID火焰离子化检测仪二2007，在FID火焰离子化检测仪二2007中甲烷成分燃烧，仪器捕捉浓度电流信号进行分析，相比FID火焰离子化检测仪二2007直接对苯系物进行检测，对甲烷进行检测时，相当于将待测物的浓度进行了成倍的提升，增加了可检测性，且催化分解过程耗时极短，检测结果同步性高，FID火焰离子化检测仪二2007对甲烷的响应好，检测精度大大提升。进一步地，针对厂界VOCs中苯系物的检测，多检测单环苯系物，更具体地说是苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯，这些苯系物通常沸点高、溶解性低，且厂界大气中含量少，通过本申请的催化管2005，在加热条件下，单环多碳苯系物苯环分解成多个一碳物，甲烷，其沸点和溶解性大大降低，对于FID火焰离子化检测仪来说，对甲烷的检测精度和检测能力大大提升，同时，对于苯系物来说，直接进行FID火焰离子化检测仪检测，由于厂界苯系物浓度较低，可能会测不出峰，导致检测结果出现零值，经本申请系统催化分解成倍浓度的单碳甲烷，此时进行FID火焰离子化检测仪二2007检测，检测结果中会呈现出多倍面积于原苯系物检测结果的峰，使得FID火焰离子化检测仪二2007对于苯系物的可检测性大大增加，增加了FID火焰离子化检测仪二2007检测的容易度，同时，相当于对待检测物的成分进行了富集，原检测单环的苯系物，分解后检测多倍的单碳甲烷，检测精度也大大提高，相比于现有的富集法气象色谱仪监测苯系物的系统，本实施例无需经过长时间富集，仅需苯系物气体经过催化管2005予以加热，最终进入FID火焰离子化检测仪二2007的即为甲烷，即可开始检测，保证了检测结果的同步性，且甲烷无腐蚀性无毒，不会腐蚀损坏管路，且FID火焰离子化检测仪二2007对于甲烷的检测容易度要远大于对苯系物的检测难度，将苯系物催化分解为甲烷也增加了FID火焰离子化检测仪二2007中待测物的浓度，大大提高了检测能力与检测精度。进一步地，如图2所示，所述色谱分析仪2包括样气进口一20、样气进口二21、样气出口22、载气进口23、驱动气进口24、氢气进口25和零气进口26。所述样气进口一20与A路支管连通，样气进口二21与富集装置3的富集气体出口32通过管路连通，载气进口23与氮气发生器5通过管路连通，驱动气进口24与零气发生器6通过管路连通，氢气进口25通过管路和氢气发生器4连通，零气进口26通过管路和零气发生器6连通，样气出口22通过管路与室外连通。本实施例中氢气发生器4为电解池，通过补水口40向电解池中不断补充水源，电解池电解水产生氢气向色谱分析仪2供应，氮气发生器5中储存有高浓度氮气，优选为99.999％浓度，氮气浓度越高，越有助于色谱分析仪2检测结果的准确性；零气发生器6中的零气由空压机60将外界空气压缩，通过管路，经过过滤减压阀61传输至零气发生器6中，过滤减压阀61将压缩空气中的水、油液分离过滤并对压缩空气进行初步减压，压缩空气在零气发生器6中被除去甲烷、总烃、苯系物等影响监测分析的成分，然后送入零气缓冲罐62，进行再次减压，然后根据需要输送向色谱分析仪2中；氢气和零气为色谱分析仪2中的火焰离子化检测器FID提供原料，载气则带动样气在色谱分析仪2中流动，驱动气为色谱分析仪2提供驱动，最终监测完成后的气体成分大多为CO2和H2O，通过样气出口22沿管路排出到外界，色谱柱一2003和色谱柱二2004均与样气出口22连通，将分离出的样气沿管路排出到外界。实施例2本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例1的基础上做进一步改进，所述的催化剂为过渡元素贵金属催化剂。贵金属催化剂和过渡金属氧化物催化剂均为工业上VOCs中苯系物净化常用的催化剂，苯系物经过催化剂进行150～600℃的加热可分解为CO2和H2O，有效去除率达99％以上。申请人在实验时发现，选用贵金属催化剂，少量的苯系物通过催化剂，短时间停留，予以一定温度的加热后，苯系物可分解为甲烷，针对此发现，设计了本申请的厂界低浓度苯系物在线监测系统，本实施例中定量环二2001的规格为1ml，经色谱柱二2004分离后，每次经过催化管2005的苯系物体积小于1ml，设定催化管2005的加热温度为80～100℃，低于80℃，苯系物无法完全分解出甲烷，高于100℃，催化分解产物中会出现CO2，影响检测结果，可通过设置催化管2005的体积大小，控制苯系物气体在催化管2005中的停留时间，控制气体在催化管2005中停留时间为0.8～1.2s，停留时间小于0.8s，苯系物分解不完全，停留时间超过1.2s，会有CO2生成。进一步地，本实施例采用的催化剂，以Pt为活性成分，以堇青石蜂窝陶瓷载体为基础载体，并以γ-Al2O3、Zr、Ce、La复合物为第二载体，控制催化管2005的加热温度为90℃，苯系物气体在催化管2005中的停留时间为1s，经检测，最终甲烷转化率达100％。进一步地，还可采用活性成分为Pd、Rh、lr等贵金属的催化剂。进一步地，贵金属催化剂的有效使用市场为2～3年，本申请中单个系统中使用的催化剂体积很小，不影响本系统的生产成本。实施例3本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例1的基础上做进一步改进，还包括富集装置3，其用于富集样气中的苯系物，所述富集装置3上设有采样进口30与富集气体出口32，所述采集进口30与大气采样总管1连通，所述富集气体出口32与色谱分析仪2连通；所述色谱分析仪2还包括FID火焰离子化检测仪三2008，FID火焰离子化检测仪三2008与富集气体出口32连通。富集法虽然有诸多缺点，但是富集法的监测系统最低检测浓度限低，通过使用富集装置3可以使FID火焰离子化检测仪检测厂界中≥0.1ppm的苯系物，而本申请色谱仪中的催化管2005方法可以使FID火焰离子化检测仪检测厂界中≥10ppm的苯系物，因此，本实施例于适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统中加设富集装置3。如图4所示，所述富集装置3上设有采集进口30、载气进口31、富集气体出口32、排空口一33和排空口二34，所述采集进口30与B路支管101连通，载气进口31与氮气发生器5通过管路连通，富集气体出口32与色谱分析仪2通过管路连通，排空口一33和排空口二34均通过管路与室外连通。富集装置3内部结构简图如图5所示，采集进口30、载气进口31、富集气体出口32、排空口一33均与吸附填料管35通过管路连通，管路均为不锈钢管路且都经过硅烷化处理以防止苯系物在管路中被吸附影响后续监测分析结果及苯系物侵蚀管路，吸附剂填料管35中的吸附剂，可以在低温下吸附样气中的苯系物，当样气沿采集进口30进入到吸附剂填料管35中后，通过电子半导体进行制冷处理，将吸附填料管35制冷至零下30～40摄氏度，根据需求的富集倍数设定富集时间，富集时间越长，富集倍数越高，最高可富集1000倍，最低可富集100倍，当富集至指定时间后，迅速对吸附剂填料管35进行加热升温操作，至300～400摄氏度，此时，富集的苯系物被吸附剂填料释放出来，在载气的带动下，通过富集气体出口32进入到色谱分析仪2的样气进口二21中，此外，现有的富集装置3中设有定量泵，用于定量抽取样气输送到富集装置3中。本实施例的富集装置3中，采集进口30与吸附剂填料管35的连通管路上设有电磁阀二206，载气进口31与吸附剂填料管35的连通管路上设有电磁阀三207，富集气体出口32与吸附剂填料管35的连通管路上设有电磁阀五209，排空口一33与吸附剂填料管35的连通管路上设有电磁阀四208。本实施例的富集装置3工作时，吸附填料管35下降至低温，然后电磁阀二206和电磁阀四208打开，电磁阀三207和电磁阀五209关闭，在富集装置3内设的采集泵的驱动下，样气经过吸附剂填料管35，苯系物被吸附，其余样气从排空口一33排出，当达到富集时间后，电磁阀二206和电磁阀四208关闭，电磁阀三207和电磁阀五209打开，吸附填料管35迅速加热升温释放出吸附的苯系物，载气进入吸附填料管35中，沿着管路将苯系物通过富集气体出口32带动传输至色谱分析仪2的样气进口二21中。进一步地，本实施例的富集装置3上设有排空口二34，排空口二34与外界空气连通，富集装置3中设有保险旁路，其一端与富集气体出口32和吸附剂填料管35的连通管路连通，另一端与排空口二34连通，保险旁路上设有安全阀210，在系统使用过程中可能会存在色谱分析仪2中气路故障堵塞的情况，此时，载气无法将苯系物传输至样气进口二21中，富集装置3内气压增高可能会损坏富集装置3，因此，当出现此情况时，管路气压达到一定值，触发安全阀210，安全阀210由常闭开启，及时对管路内部进行泄压，防止富集装置3被损坏，增大本系统的有效使用寿命，需要说明的是，在此情况下从保险旁路中排出的气体中苯系物含量很高，为有害气体，为确保环境安全性，本实施例在排空口二34的管路上加设过滤吸附装置，可将排出的气体中的有害苯系物吸附。本实施例中，当厂界大气中苯系物浓度过低低于10ppm时，色谱分析仪2中的催化管2005一路中FID火焰离子化检测仪二2007检测不出峰时，启动富集装置3，电磁阀二206和电磁阀四208打开，电磁阀三207和电磁阀五209关闭，富集装置3进入工作状态，此时位于定量环二2001前的电磁阀六211关闭，催化法一路不在有样气进入，色谱柱二2004、催化管2005及FID火焰离子化检测仪二2007均停止工作，样气由大气采样总管1中进入富集装置3，苯系物被富集后沿富集气体出口32传输到样气进口二21，进入FID火焰离子化检测仪三2008中，由FID火焰离子化检测仪三2008检测分析送入现有的数据终端，当厂界大气的苯系物浓度达到10ppm时，FID火焰离子化检测仪三2008检测到相应的信号，此时，关闭富集装置3，打开电磁阀六211，色谱柱二2004、催化管2005及FID火焰离子化检测仪二2007均开始工作。通过本实施例的改进，针对不同浓度的苯系物，均有对应装置可以检测，增大了本系统的适用范围，对于大多数情况下厂界浓度≥10ppm的苯系物，由催化法一路进行监测分析，检测分析结果同步性高且精确度高，对于厂界浓度低于10ppm的苯系物，启动富集装置3，用富集法进行苯系物监测分析，对超低浓度厂界苯系物同样可以进行监测。实施例4本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例3的基础上做进一步改进，所述富集装置3与色谱分析仪2通过富集气体传输管路103连通，所述富集气体传输管路103外壁包裹有保温棉。经富集装置3富集后的气体温度过低时容易结露，从而影响色谱分析仪2的监测分析结果，因此，本实施例在富集气体传输管路103外壁包裹有保温棉，将通过管路的富集气体保温至40℃以上即可避免结露，保证对苯系物成分检测的准确性。实施例5本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例1～4的基础上做进一步改进，所述色谱分析仪2通过相互连通的样气传输管路100和A路支管102与大气采样总管1连通；所述富集装置3通过相互连通的样气传输管路100和B路支管101与大气采样总管1连通；所述A路支管102上设有抽气泵204。本实施例中，样气传输管路100一端与大气采样总管1连通，另一端设有三通阀，三通阀的三个支路分别与样气传输管路100、A路支管102和B路支管101连通，抽气泵204设于A路支管102上，为样气进入色谱分析仪2提供动力，富集装置3中内置抽气泵。通过本实施例的管路设置，大大节省了管路安装空间及管路布置成本。实施例6本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例1～5的基础上做进一步改进，所述样气传输管路100上设有一级过滤器201、二级过滤器203和电磁阀一202，所述一级过滤器201和二级过滤器203沿样气传输方向依次设置，二级过滤器203过滤精度大于一级过滤器201。本实施例中电磁阀一202处于常开状态，色谱分析仪2和富集装置3在工作过程中，样气中的颗粒物均会对其使用造成影响，因此要对样气进行充分过滤，本实施例设有两个过滤器对输入的样气进行二次过滤，其中一级过滤器201为不锈钢过滤器，对样气进行初步过滤，过滤精度为3～4微米，二级过滤器203为膜式过滤器，过滤精度为1～2微米，通过两次过滤，后续输入的样气中颗粒物的含量大大减小，进一步降低了本系统设备的故障率，延长了监测分析准确性及有效使用寿命。实施例7本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例1～6的基础上做进一步改进，所述样气传输管路100上还设有汽水分离器200，其设于一级过滤器201与大气采样总管1之间。在梅雨季节或环境湿度比较大的厂界环境中，样气中的湿度大，会影响到色谱分析仪2的检测及使用，也会影响到富集装置3的吸附，因此，本实施例在一级过滤器201与大气采样总管1之间的样气传输管路100上设有汽水分离器200，汽水分离器200是现有的装置，可以有效对样气中的湿气进行减少，避免湿气影响两个颗粒物过滤器的过滤及后续湿气对色谱分析仪2和富集装置3的影响，提高了设备监测分析的准确性，降低了设备故障率。实施例8本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例1～7的基础上做进一步改进，所述大气采样总管1包括：采样上管10，其设于室外，样气从采样上管10顶部开口进入；采样下管11，其设于室内，顶部与采样上管10底部连通，样气传输管路100与采样下管11一侧连通；防尘防水帽12，其设于采样上管11顶部开口上方，防止雨水及大颗粒物进入采样上管10；引风机13，其一端与采样下管11底部连通，另一端与室外连通，将样气从大气采样总管1内抽向室外。本实施例设有站房，其置于厂界环境中，还设有机柜，其置于站房内，除大气采样总管1外本系统其余装置均置于机柜中，采样上管10设于站房房顶，采集厂界大气中的样气，本实施例的采样上管10采用聚四氟乙烯管，具有一定的保温与防吸附功能，采样下管11与采样上管10连通并延伸至站房内部，设有防尘防水帽12对采集的样气进行初步过滤，防止大颗粒物与雨水进入，通过引风机13提供稳定的负压，使大气采样总管1持续的从厂界大气中采集样气。实施例9本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例1～8的基础上做进一步改进，还包括加热保温装置14，其设于采样下管11外壁，所述加热保温装置14由加热丝和保温棉依次包裹在采样下管11外壁构成。采样下管11外壁先包裹一层加热丝，再包裹一层保温棉，通过加热保温装置14，对进入到采样下管11的样气进行加热保温操作，保证管内样气温度高于室外温度十度左右，降低样气露点，防止样气在管中结露从而吸附待测成分影响到监测分析结果的准确性。本实施例中，通过加热保温装置14使采样下管11中的样气温度控制在35～45℃，保证管内样气不凝结出水滴，大大提高监测分析结果的准确性。实施例10本实施例的适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，在实施例1～9的基础上做进一步改进，还包括安全旁路7，其一端与抽气泵204连通，另一端与室外连通，所述安全旁路7上设有针阀205。在色谱分析仪2使用过程中，难免出现仪器被细微颗粒物堵塞等的情况，由于抽气泵204是24小时不间断工作的，当色谱分析仪2堵塞后，抽气泵204继续工作，A路支管102不通，很容易损坏抽气泵204，带来维修成本的增加，也有可能造成管路破裂，增加安全隐患，因此本实施例设有安全旁路7，当色谱分析仪2故障堵塞后，A路支管102管内压力持续升高，当管内压力升高到一定值后，控制针阀205开启，及时对管内进行泄压，防止抽气泵204损坏，降低本系统的故障率，减小维修成本，提高有效使用寿命。实施例11一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测方法，步骤如下：一、样气采集：启动引风机13，将厂界大气抽入大气采样总管1中；二、加热防露：启动加热保温装置14，对采样下管11中的样气进行加热保温；三、输入色谱仪：样气依次经过汽水分离器200、一级过滤器201和二级过滤器203后进入色谱分析仪2；四、非甲烷总烃监测分析：样气经过定量环一2000，在氮气发生器5输入色谱分析仪2的氮气带动下定量输入到色谱柱一2003，色谱柱一2003将甲烷分离送入FID火焰离子化检测仪一2006，其余样气排出色谱分析仪2，FID火焰离子化检测仪一2006对输入的甲烷进行监测分析，根据色谱分析仪2对样气中总烃的监测分析，测算后得出样气中非甲烷总烃的实时含量；五、苯系物监测分析：a、样气经过定量环二2001，在氮气发生器5输入色谱分析仪2的氮气带动下定量输入到色谱柱二2004，色谱柱二2004将苯系物分离送入催化管2005，其余样气排出色谱分析仪2，催化管2005启动加热，苯系物经催化管2005被分解为甲烷，送入FID火焰离子化检测仪二2007进行监测分析，此时若FID火焰离子化检测仪二2007能检测到峰，则输出结果，若检测不到峰，进行步骤b；b、富集装置3启动，电磁阀六211关闭，色谱柱二2004、催化管2005及FID火焰离子化检测仪二2007均停止工作，样气经B路支管101进入富集装置3，样气中的苯系物经富集后从富集气体传输管路103传输到色谱分析仪2FID火焰离子化检测仪三2008中进行监测分析，当检测到厂界大气中苯系物浓度超过10ppm时，关闭富集装置3，关闭定量环三2002和FID火焰离子化检测仪三2008，通过a步骤监测分析苯系物。本实施例中定量环一2000、定量环二2001均为1ml定量环，步骤二的加热保温温度为35～45℃，优选为40℃，可以有效防止进入大气采样总管1中的样气结露，催化管2005的加热温度为80～100℃，苯系物在催化管2005中的停留时间为0.8～1.2s。低于80℃，苯系物无法完全分解出甲烷，高于100℃，催化分解产物中会出现CO2，影响检测结果，可通过设置催化管2005的体积大小，控制苯系物气体在催化管2005中的停留时间，控制气体在催化管2005中停留时间为0.8～1.2s，停留时间小于0.8s，苯系物分解不完全，停留时间超过1.2s，会有CO2生成，优选的，本实施例设定催化管2005加热温度为90℃，通过调整催化管2005的体积，控制苯系物气体在催化管2005中的停留时间为1s，催化管2005中填装的催化剂为以Pt为活性成分，以堇青石蜂窝陶瓷载体为基础载体，并以γ-Al2O3、Zr、Ce、La复合物为第二载体的催化剂，最终对苯系物气体的甲烷转化率为100％且无CO2生成；富集装置中的富集时间为1min，对样气中的苯系物富集100倍后送入色谱分析仪2；进一步地，，本实施例所使用的载气为纯度为99.999％的高纯氮气。申请人研究发现，氮气纯度越高，对监测分析结果的不利影响越小，本实施例采用99.999％的高纯氮气，进一步确保检测分析结果的准确性。本发明的监测方法，样品分析周期短，检测结果同步性高，监测分析准确性高，监测适用范围广。本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

权利要求：1.一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，包括，大气采样总管1，其用于采集大气厂界中的样气；色谱分析仪2，其与大气采样总管1连通，所述色谱分析仪2内部置有定量环一2000、色谱柱一2003和FID火焰离子化检测仪一2006，所述定量环一2000与大气采样总管1连通，色谱柱一2003与定量环一2000连通，FID火焰离子化检测仪一2006与色谱柱一2003连通；气源单元，其包括氢气发生器4、氮气发生器5和零气发生器6，分别向色谱分析仪2传输氢气、氮气和零气；其特征在于：所述色谱分析仪2还包括定量环二2001、色谱柱二2004、催化管2005和FID火焰离子化检测仪二2007，所述定量环二2001与大气采样总管1连通，色谱柱二2004与定量环二2001连通，催化管2005为内置催化剂的加热管，其一端与色谱柱二2004连通，另一端与FID火焰离子化检测仪二2007连通；所述催化管2005用于将苯系物催化分解为甲烷；所述色谱柱一2003用于分离输送样气中的甲烷；所述色谱柱二2004用于分离输送样气中的苯系物。2.根据权利要求1所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：所述的催化剂为过渡元素贵金属催化剂。3.根据权利要求1所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：还包括富集装置3，其用于富集样气中的苯系物，所述富集装置3上设有采样进口30与富集气体出口32，所述采集进口30与大气采样总管1连通，所述富集气体出口32与色谱分析仪2连通；所述色谱分析仪2还包括FID火焰离子化检测仪三2008，FID火焰离子化检测仪三2008与富集气体出口32连通。4.根据权利要求3所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：所述富集装置3与色谱分析仪2通过富集气体传输管路103连通，所述富集气体传输管路103外壁包裹有保温棉。5.根据权利要求3所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：所述色谱分析仪2通过相互连通的样气传输管路100和A路支管102与大气采样总管1连通；所述富集装置3通过相互连通的样气传输管路100和B路支管101与大气采样总管1连通；所述A路支管102上设有抽气泵204。6.根据权利要求5所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：所述样气传输管路100上设有一级过滤器201、二级过滤器203和电磁阀一202，所述一级过滤器201和二级过滤器203沿样气传输方向依次设置，二级过滤器203过滤精度大于一级过滤器201。7.根据权利要求6所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：所述样气传输管路100上还设有汽水分离器200，其设于一级过滤器201与大气采样总管1之间。8.根据权利要求1～7任意一条所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：所述大气采样总管1包括：采样上管10，其设于室外，样气从采样上管10顶部开口进入；采样下管11，其设于室内，顶部与采样上管10底部连通，样气传输管路100与采样下管11一侧连通；防尘防水帽12，其设于采样上管10顶部开口上方，防止雨水及大颗粒物进入采样上管10；引风机13，其一端与采样下管11底部连通，另一端与室外连通，将样气从大气采样总管1内抽向室外。9.根据权利要求8所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：还包括加热保温装置14，其设于采样下管11外壁，所述加热保温装置14由加热丝和保温棉依次包裹在采样下管11外壁构成。10.根据权利要求5所述的一种适用于多工况的厂界VOCs在线监测系统，其特征在于：还包括安全旁路7，其一端与抽气泵204连通，另一端与室外连通，所述安全旁路7上设有针阀205。

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