氣相色譜法闡發自然氣的測試體例
[2013/3/5]
自然氣,是一種多組分的夾雜氣態化石燃料,首要成份是烷烴,此中甲烷占絕大大都,另有少許的乙烷、丙烷和丁烷。它首要存在于油田、氣田、煤層和頁巖層。自然氣熄滅后無廢渣、廢水產生,相較煤炭、煤油等能源有操縱寧靜、熱值高、干凈等上風。
1.合用規模*
本嘗試體例包含了表(1)中所示的自然氣和近似氣體夾雜物的化學組分規模的測定體例。可用于對含有微量正已烷和重質碳氫化合物的貧自然氣停止簡略闡發;或按照請求肯定某種或多種組份。
本規范并未對相干的一切寧靜題目都提出倡議。是以,在操縱本規范之前應成立呼應的寧靜和安康防護體例并擬定出相干軌制及合用規模。
2.參考文獻
2.1ASTM(美國資料嘗試學會)規范
D2597含有二氧化氮和二氧化碳的餾除甲烷烴類液體夾雜物的氣相色譜闡發
D3588氣體燃料熱值及比重和絕對密度的計較。
E260添補柱氣相色譜法。
3.嘗試體例提要
3.1接納氣相色譜法(GC)停止物理分手,并與在不異操縱前提下獲得的已知組分的參比規范夾雜物的校準數據停止比擬便可測定某一個代表性樣品組分。經由進程轉變載氣在色譜柱內的活動標的目標,樣品的大批重尾組分堆積天生不法則的色譜峰,導致重質烴餾分組分解為C5和重質組分,C6和重質組分,或C7和重質組分。按照參比規范,經由進程比擬峰高,峰面積或兩者獲得的呼應值,便可對該樣品的組分停止計較。
表1自然氣構成成份和包含規模
構成成份摩爾%
氦0.01-10
氫0.01-10
氧0.01-20
氮0.01-100
二氧化碳0.01-20
甲烷0.01-100
乙烷0.01-100
硫化氫0.3-30
丙烷0.01-100
異丁烷0.01-10
n-丁烷0.01-10
新戊(季戊)烷0.01-2
異戊烷0.01-2
n-戊烷0.01-2
同分異構己烷0.01-2
庚烷 0.01-1
*1.本嘗試體例屬于美國資料嘗試學會(ASTM)D03對氣體燃料的規模,由對氣體燃料化學構成成份闡發的分會D03107間接擔任。
本版本于2003年5月10日核準,2003年7月出書刊行,最初核準日期是1962年,比來的前一個版本是2001年核準的,規范編號是D1945-96(2001)。
2.ASTM規范年刊,05.02卷。
3.ASTM規范年刊,05.05卷。
4.ASTM規范年刊,14.02卷。
*轉變局部的一個概述請參看本規范的開端局部。
4.意思和用處
4.1本嘗試規范的意思是為計較樣品的物理特征供給了數據,如熱值和絕對密度,或是為監測在一個夾雜物中的一種或多種構成成份的濃度供給了數據。
5.儀器裝備
5.1檢測器—該檢測器該當是一個熱導型的,或在活絡度和不變性方面等效。熱導檢測器必須具備充足大的活絡度,在一個0.25ml樣品中,每1mol%n—丁烷產生最少一個0.5mv(毫伏)的旌旗燈號。
5.2記實儀—能夠是長條紙記實器,或是電子積分器,或兩者皆備,用于顯現被分手組份。當操縱電子積分儀時,長條紙記實器便不須要,但它對評價儀器的機能是很抱負的。
5.2.1記實儀該當是一個滿刻度為5mv或5mv以下的帶狀圖記實儀(1mv最好)。圖形寬度不小于150mm。最大記實筆呼合時辰為2秒(最好1秒),請求最小紙帶速率為10mm/分。若是該色譜是用野生體例求取面積停止處置的,則最抱負的速率是100mm/分。
5.2.2電子或計較積分器—查驗分手成果和呼應與紙帶記實器所顯現的相稱。保舉具備沿切線消弭峰值檢測功效的基準跟蹤體例。
5.3衰減器—如色譜儀接納野生體例來詮釋,則必須操縱裝有檢測器輸出旌旗燈號的衰減器,以便在圖表規模內堅持最岑嶺圖。別的,切確度應小于該衰減器各檔間量程的0.5%。
5.4樣品輸出體系
5.4.1構成樣品輸出體系的資料不能與樣品中的構成成份起化學反映,也不能接收這些構成成份。最好構成資料是不銹鋼。不能操縱銅、青銅,或其余含銅合金。從氣閥至GC柱進口的樣品輸出體系必須堅持在常溫±1℃。
5.4.2在將一種氣相樣品輸出闡發柱的承載氣體之前應接納一些體例。該氣相樣品已裝在一個牢固體積環管或園管局部,而該環管或園管所構成的總容積通俗不跨越0.5ml(1個大氣壓下)。若是請求增添闡發乙烷和更重局部的精度,則可操縱較大的取樣規格(參考嘗試體例D2597)。該取樣體積是可反復的,從而,各挨次操縱對每種構成成份誤差可小于1%。若是斟酌精度的影響,可接納以下樣品輸出體系。
5.4.3圖1示出一個附加的供真空進樣的管線裝配。
5.5柱溫節制
5.5.1等溫—當接納等溫操縱時,在樣品操縱和呼應參照操縱進程中,堅持闡發柱溫度為恒溫0.3℃。
5.5.2溫度法式節制—若有能夠,可操縱溫度法式節制。烘箱溫度不應跨越柱內物資的保舉溫度極限。
5.6檢測器溫度節制—在樣品操縱和呼應參照操縱進程中,堅持檢測器溫度為恒溫0.3℃。探測器溫度應即是或高于最高柱溫。
5.7載氣節制—儀器內應裝有公用舉措辦法,以便為載氣經由進程闡發儀和探測器供給必然的流速。在全數樣品和參考規范闡發進程中該流速應不跨越恒定速率的1%。為了進步載氣純度,在進入色譜闡發儀前,使載氣經由進程一個適合的過濾器。
5.8柱
5.8.1構成柱體的資料不能與樣品中的構成成份起化學反映,或接收樣品中的構成成份。機關的最好資料是不銹鋼。不能操縱銅或含銅合金。
5.8.2吸附型和分派型柱都可用于色譜闡發。
注2—參見E260作法
5.8.2.1吸附型柱—必須與氧氣,氮氣和甲烷全斷絕。倡議操縱80/100目標13X份子篩間接注入。若是操縱預切割柱濾除攪擾的碳氫化合物,則可操縱5A柱。如操縱記實儀,則記實儀筆必須前往各持續峰值之間的基線。按以下公式計較,其解(R)必須是1.5或大于1.5:
R(1,2)=(x2-x1/y2 y1)×2(1)
式中:
x1,x2表現逗留時辰
y1,y2表現峰值寬度。
5.8.2.2分派型柱—能使乙烷從戊烷和二氧化碳中離析出來。若是操縱了記實儀,則記實儀筆必須回退至丙烷的各峰值和持續峰值之間的基準線,即各構成成份的2%滿刻度誤差之內的基準線。這些組份是用衰減峰值的丈量體例在丙烷之前洗提出來的。二氧化碳的分手應是充實的,使得含有0.1mol%二氧化碳的0.25ml樣品能產生一個清晰,可測定的呼應值。上式入彀較的分手度(R)必須為1.5或大于1.5。分手應在40分鐘內實現,包含n—戊烷屈就于組呼應替換出乙烷和更重組分的逆向活動。
5.8.3概述—其余可接納并能供給另人對勁的有關組份分手的拄添補資料。在操縱多色譜柱時,最好接納重尾鎦分的前段反沖刷法。
5.9枯燥器—如水分不影響闡發,則在樣品進入體系中必須供給枯燥器,裝配在進樣閥后面。枯燥器必須消弭水氣,而不會撤除所選待測定的組分。
5.10閥門—閥門或試樣分流器或這兩者都可用于試樣轉換,反沖或同時闡發用。
5.11壓力計—能夠是U管型或凹型,裝有一個切確刻度的和易于瀏覽的刻度盤,包含0-900mm(36英尺)或更大一些的水銀柱壓力規模。U管形較有用,由于該型壓力計許可用高達2個大氣壓的樣品壓力充注樣品環管,是以擴展了一切構成成份的規模。凹型壓力計可供給較好的精度,當用純組分校準時操縱尤佳。到達一個大氣壓的樣品可被輸出。對任何一種情勢的壓力計,用mm表現的刻度比英寸刻度切確。注重水銀的處置,由于水銀是有毒的。避免打仗皮膚,若是打仗了,則應完整用水沖刷。
5.12真空泵—必須具備產生一個1mm水銀柱絕對壓力或更小壓力的一個真空的能力。
6.儀器籌辦
6.1線性查抄—為成立熱導式檢測器的線性呼應,有須要實現以下法式:
6.1.1首要測定的組分(自然氣中的甲烷),經由進程牢固尺寸的樣品環管,在13kpa(100mmHg)局部壓力增添的環境下(從13增添至100kpa(100-760mmHg)或常壓注入色譜儀。
6.1.2呼應于各壓力增添而構成的地區面積的綜合峰值呼應與其局部壓力的干系示于圖9。(參見圖9)
6.1.3圖形該當是一條直線。這類杰出的線性呼應用對數值繪制出一條450角的直線。
6.1.4曲線表現牢固體積的進樣環管太大,該當操縱一個較小規格的環管取代,并反復6.1.1至6.1.4各步驟(參見圖9)
6.1.5必須曉得各組分在研討規模中的線性。這在建造一個申明在某充入濃度時的呼應系數誤差的表是很有贊助的。(參見表2和表3)。
6.1.6該當注重,氮氣、甲烷和乙烷在大氣壓下的緊縮性小于1%。而其余自然氣組分在小于大氣壓時都表現出很大的緊縮性。
6.1.7大大都構成成份的蒸汽壓小于100kpa(15Psia),不能作為一種純氣體用于線性研討,由于它們不充足的蒸汽壓力能使壓力表到達100kpa(760mm水銀柱)的讀數。對這些組分,與氮氣或甲烷夾雜能夠用來成立局部壓力從而使總壓力到達100kpa(760mm水銀柱)。表四列出38℃(1000F)時的蒸汽壓力。操縱表四,計較出給定組分與氮夾雜的最大壓力。計較式以下:
B=(100×v)/i(2)
P=(i×M)/100(3)
式中:
B=夾雜壓力,最大值,kpa(mmHg)
V=蒸汽壓力,kpa(mmHg)
I=mol%(百分比摩爾)
P=局部壓力,kpa(mmHg)
M=壓力表壓力,kpa(mmHg)
6.2線性查抄法式
6.2.1毗連純組分源至樣品輸出體系。排空該樣品輸出體系,察看壓力表,查抄是不是有泄露,(參見圖1:一種倡議的岐管裝配)。該樣品輸出體系必須是真空密閉的。
6.2.2謹慎翻開針閥,導入純組分,局部壓力到達13kpa(100mmHg)。
6.2.3記實切確的局部壓力,操縱樣品閥將樣品接入(闡發)柱。記實該純組分的最大面積。
6.2.4別離在表壓為26,29,32,65,78和91kpa(200,300,400,500,600和700mm水銀柱)的壓力下反復6.2.3,別離記實每種壓力下獲得的最大面積。
6.2.5繪制以面積數據為X軸坐標,以局部壓力為Y軸坐標的直線圖像。如圖9所示。
6.2.6能夠替換的體例是配制一個含一切組分的摻合物,并在相干規模的各局部壓力下導入樣品彎管。若是能夠操縱一個氣體夾雜器,則這類各類組分的夾雜物能夠摻入甲烷,是以能夠給出一切這些組分的呼應曲線。
注重:若是不能獲得氣體色譜檢測器對一切嘗試氣體構成成份的線性信息,則作為一個最最少的請求,跨越5mol%濃度的各氣體組分的線性數據該當獲得。色譜圖像在較寬的濃度規模不是真正線性的。這類線性只是在感樂趣的研討規模內成立。
7.參考規范
7.1需用已知組分的無水氣體夾雜物用于與嘗試樣品停止比擬。這些夾雜物必須含有已知百分比的組分,氧氣破例(參見注5),這些組分是未知樣品中待肯定的。參考規范中一切組分在操縱時辰內的蒸汽狀況中必須是均勻的。在參考規范氣體中的一個組分的濃度該當不小于嘗試氣體中不異組分的一半,但也不能跨越2倍。
注5:除非該規范氣體儲存的容器經嘗試證實不與氧起化學反映。最好是操縱一個別的的替換體例校訂氧氣含量。
7.2制備—一種參考規范氣體能夠用夾雜純組分的體例獲得。濃縮的枯燥氛圍是一種氧氣和氮氣的適合規范(參見8.5.1)5,6
表四:38℃(1000F)時的蒸汽壓力A
成份Kpa,絕對值Psia(磅/英寸2)
氮氣>34500>5000
甲烷>34500>5000
二氧化碳>5520>800
乙烷>5520>800
硫化氫2720395
丙烷1300189
異丁烷50172.6
n-丁烷35651.7
異戊烷14120.5
n-戊烷10815.6
n-己烷34.24.96
n-庚烷11.21.62
列出的大大都今后蒸汽壓力數據可向德克薩斯A&M大學體系,College站,TX77843,熱能源研討中間討取。
8.法式
8.1裝備籌辦—色譜柱數目按操縱請求設置(如8.4,8.5或8.6中所述)。調劑操縱前提,使色譜儀不變任務。
8.1.1對乙烷和較高的組分,加熱進樣環管。
注6:大大都古代色譜儀內裝閥式烘箱能夠停止溫度節制。激烈倡議在不這類閥式烘箱時,在色譜烘箱中裝配氣體取樣閥,并且在柱溫時操縱。
8.1.2在這些儀器任務不變今后,查抄參考規范氣體的運轉環境,成立儀器的可反復性。對各組分的百分比摩爾量(mol%),兩次查抄的均勻值,或是最初一次查抄適合前一次查抄的各組分可反復性限定值,都能夠操縱為參考規范,用于一切持續的操縱,直至儀器操縱前提轉變。倡議天天校準儀器。
8.2樣品制備—若是有須要,能夠最少用兩種體例去除硫化氫(參見附錄A2.3)。
8.2.1樣品制備和注入—樣品在嘗試室必須均衡節制高于現場取樣的樣品源溫度20-500F。溫度越高,均衡時辰越短(300ml或更小的樣品容器約2小時)。這類闡發體例假定現場取樣體例已消弭了混入的液體。如已知樣品的碳氫化合物露點溫度低于樣品裸露的最高溫度,則不須要加熱樣品。
8.2.2從樣品容器至儀器的樣品進口的毗連該當操縱不銹鋼或較短的TFE—碳氟化合物。不能操縱銅,乙稀樹脂,或橡皮管毗連。對高含量碳氫化合物樣品有須要操縱加熱管線。
8.3樣品注入—注入色譜柱中樣品的體積不應跨越0.5ml。(少許體積對獲得對甲烷的一個線性探測器呼應是很須要的。)操縱這類樣品規格能夠獲得對肯定除首要成份外的一切的成份的對勁切確度。當對肯定濃度不跨越5mol%的組分請求進步活絡度時,則許可操縱的樣品和參考規范的體積不跨越5ml。(避免導入液體至樣品體系)。
注6:為天下規范和手藝研討所研制的一種十組分參考規范可向氣體手藝研討所(伊利諾斯州芝加哥市國度街南3423號,1L60616)采辦。
8.3.1排擠氣體體例—翻開樣品圓筒的出口閥,經由進程輸出體系和樣品彎管或管道排擠樣品氣體。請求排擠的量必須是肯定了的,并且可由各儀表證實。樣品彎管壓力應靠近大氣壓。封閉樣品圓筒閥門,使彎管或管道中的樣品的壓力趨于不變。而后立行將定量管中的氣體樣品注入色譜柱,以避免凈化侵入。
8.3.2水置換機能—若是該樣品是用水置換的體例獲得的,則該體例可用于對樣品環管或管線的排擠及添補。(注重:某些組分,比方二氧化碳,硫化氫和乙烷和更高的碳氫化合物,能夠局部地或全數地被水撤除。)
8.3.3排真空體例—將輸出體系排空,包含樣品彎管和前往樣品氣瓶的樣品管道,至0.1kpa(1mmHg)絕對壓力以下。封閉至抽真空源的閥門,謹慎計量從樣品氣瓶來的燃氣樣品,直至樣品彎管充氣至壓力表所示的所請求的壓力(參見圖1)。注入樣品至色譜儀。
8.4乙烷和較重碳氫化合物和二氧化碳用的分手柱操縱—停止這類操縱是操縱氦氣或氫氣作為載氣。若是不是操縱熱導性檢測器,則應挑選一種適合于這類檢測器的載氣。按照8.1項挑選一個樣品體積,在恰當的時辰,反沖刷重組分。獲得對參考規范的呼應活絡度。
8.4.1若是這類柱能將甲烷與氮氣和氧氣分手,則可操縱這類柱肯定甲烷,(比方圖1所示用硅200/500),樣品體積不跨越0.5ml。
8.5合用于氧氣,氮氣,和甲烷的吸附柱操縱—操縱是操縱氦氣或氫氣作為承載氣體。為了肯定甲烷,樣品體積不能跨越5ml。輸出樣品,獲得一個對甲烷的活絡度(注5)。一樣,獲得一個對參考規范對氮和甲烷的呼應。若是須要,可獲得一個對枯燥氛圍對氮和氧的呼應。這類氛圍必須在一個切確丈量的,削減的壓力下輸出,或由一個摻入氦氣的夾雜氣體輸出。
8.5.1含有約1%氧氣的一種夾雜氣體能夠以以下體例制備:用氦氣將一個容器中處于大氣壓下的枯燥氛圍加壓至2mpa(20atm)。這個壓力不用切確丈量,由于在如許制成的夾雜物中氦的濃度必須經由進程與參考規范中的氦比擬肯定。百分比氮乘0.268獲得氧的mol%或乘0.280獲得氧和氬的總摩爾百分比。不要操縱幾天之前制備的氧規范。可是能夠許可操縱與一種不變構成有關的氧氣的呼應系數。
8.6用于氦氣和氫氣的接收柱—停止這類操縱是操縱氮氣或氬氣作為承載氣體。輸出1個1-5ml的樣品,記實下對氦的呼應,而跋文實下對氫的呼應,這些呼應恰好在氧氣的后面(注5)。獲得一個氦氣和氫氣的恰當濃度的參考規范的呼應呼應。
9.計較
9.1各組分數目值的有用數字的數位也能夠使精度喪失或被強調。所述樣品中任何組分的數字值將不會假定為比擬規范,規范中該成份的呼應證實值更切確。
9.2外標法:
9.2.1戊烷和較輕的組分—丈量對戊烷和較輕組分的各組分峰值的高度。對樣品中和參考規范中呼應組分顛末不異的衰減,計較樣品中各組分的濃度,以下式:
C=S×(A/B)(4)
式中:
C=樣品中組分濃度,mol%
A=樣品中組分的峰高,mm
B=規范組分的峰高,mm
S=參考規范中組分濃度,mm%
9.2.1.1若是氛圍在壓力下降下停止氧氣或氮氣或兩者同時校訂,則壓力的校訂公式,以下:
C=S(A/B)×(Pa/Pb)
式中:
Pa=氛圍被保送時的壓力
Pb=保送進程中實在的壓力表壓力值,兩個壓力用不異的單元表現:
9.2.1.2對枯燥氛圍,操縱78.1%氮和21.9%氧的布局值。由于氬氣顛末一個份子篩柱,在本嘗試的一般前提下用氧氣洗提。
9.2.2乙烷和較重組分—丈量反向活動峰值的乙烷局部,庚烷和較重組分局部的面積(參見附錄A1,圖A1.1和x3.6)。還應丈量樣品色譜上兩個戊烷峰值的面積,并調劑一切實測面積至不異的衰減基準。
9.2.3計較反向活動峰值的經批改過的面積,以下式所示:
批改的C6面積=72/86×丈量的C6面積
批改的C7面積=92/A×丈量的C7和較重組分的面積
式中:
A=C7和較重組分的均勻克份子量
注7—98這個值對C7和較重組分作為均勻克份子量操縱已充足切確。C8和較重組分的較小量凡是被本組分中產生的較輕的甲基環戊烷和甲基環乙烷所對消。
一個對C7和較重組分的克份子量的切確值可從附錄A1.3中找到。
9.2.4樣品中兩個局部的濃度計較以下:
mol%C6=(已批改C6面積)×(mol%iC5 nC5)/(iC5 nC5面積)。
mol%C7 =(已批改C7面積)×(mol%iC5 nC5)/(iC5 nC5面積)。
9.2.4.1若是iC5 nC5的摩爾百分比是由以小量規格樣品的別離注入的,則該值不須要從頭確認。
9.2.5若是在n一丁烷后面承載氣體反向,則全數反向活動面積能夠和C6和較重組分,或C5和較重組分不異的體例計較。該實測面積該當操縱對A值的全數反向活動組分的均勻份子量加以批改。參考規范(不C6和較重組分)的一個相稱規格的樣品的iC5和nC5的摩爾百分比和反向活動峰值的面積也可用于計較最初的摩爾百分比值。
9.2.6為規范摩爾百分比值,將每個值乘100,而后除以原始值的和。這些原始值的和將和100%的差別不大于1.0%。
9.2.7參見附錄X2中的樣品計較
10.精密度
10.1精密度—管線品級為38MJ/m3(1000Btu/SCF)內的各類氣體模樣形狀,經嘗試室間嘗試成果的統計查驗肯定,其嘗試體例的精密度以下:
10.1.1反復性—在兩個由不異的操縱員操縱不異的儀器在必然的操縱前提下對不異的嘗試資料所得的準確成果之間的差別,若是大于表中所列值,其準確性則值得思疑:
組分摩爾百分比反復性
0-0.090.01
0.1-0.90.04
1.0-4.90.07
5.0-100.08
大于100.10
10.1.2再現性—在兩個由差別的操縱職員在差別的嘗試室對不異的嘗試資料獲得的兩個成果之間的差別若是大于表中所列值,其準確性則值得思疑:
組分,摩爾百分比再現性
0-0.090.02
0.1-0.90.07
1.0-4.90.10
5.0-100.12
大于100.15
附錄
(強迫性信息)
A1補充法式
A1.1只供闡發丙烷和較重組分操縱
A1.1.1操縱柱前提對丙烷,異丁烷,n-丁烷,異戊烷,己烷,庚烷和較重的組分停止分手,而不斟酌分手乙烷,和較輕的組分。嘗試只需10-15分鐘便可做出。
A1.1.2操縱一個5-mbis-(2(2-甲氧乙氧基)乙基)乙醚(BMEE)柱,約30℃,或一個恰當長度的分派柱,并在約5分鐘內分手丙烷至n-戊烷。插手至1個1-5ml樣品至柱內,在n-戊烷分手出來今后,逆轉承載氣體活動標的目標。獲得一個參考規范的呼應色譜,這個進程只須要約5分鐘操縱時辰就能夠實現,由于這里不須要逆轉參考樣品的流向。其計較與全闡發法不異
A1.1.3操縱在n-丁烷后逆轉承載氣體流向的體例可在5分鐘操縱時辰肯定丙烷,異丁烷,n–丁烷和戊烷和較重的組分。可是,有須要曉得戊烷和較重組分的均勻克份子量。
A1.2合用于乙烷和重質組分的單氣路闡發
A1.2.1在很多環境,模樣形狀量為1-5ml樣品體積的單分派氣道足可肯定除甲烷外的一切組分,甲烷不能操縱這類規格的樣品按照丈量峰值高度的體例丈量出來,由于甲烷的濃度高。
A1.2.2注入1-5ml樣品至分派柱,在n-戊烷被分手今后,逆轉承載氣體活動標的目標,獲得參考規范的一個呼應色譜。丈量乙烷到n-戊烷的峰值高度和參考規范的戊烷峰值面積。用與完整闡發體例不異的體例計較乙烷和較重的組分。甲烷和較輕組分可被以為是在100和已肯定組分之和的差值。
A1.3.1能夠操縱一個較短的分手柱分手重質開端鎦分,和獲得一個較具體的對逆流局部構成的闡發。這類信息供給品德數據和計較物理特征如這些局部的份子量等的根本。
A1.3.2圖A1.1示出用一個2mBMEE柱在20分鐘內分手出來的組分的一個色譜。為作出這個闡發,輸出一個5ml樣品至短柱內,在n-庚烷分手今后逆轉承載氣體。測定n-戊烷后被洗脫的全數峰面積。用組分的份子量去除對應峰值的面積的體例批改每個峰面積至摩爾表現的量。1個120的值可被用作辛烷和更重些的逆流峰值的份子量。用增添被改正的面積的體例和除法使總數到達100,從而計較出乙烷和更重組分的摩爾百分比。
A2色譜拄的制備和枯燥器
A2.1柱的制備—參見E260局部
A2.2枯燥器籌辦—將一個10mm直徑×100mm長度的玻璃管中裝入粒狀五氧化磷或過氯酸錳,遵照一切的寧靜注重事變。須要時裝配,用以枯燥樣品。在約一半的枯燥劑落空感化后,改換這些枯燥劑。
A2.3消弭硫化氫
A2.3.1對含有高于300ppm的大批硫化氫氣體的樣品,為消弭硫化氫,取樣時毗連一個裝有氫氧化鈉接收劑(二氧化碳接收劑)的管子至樣品容器的蓋子上,或當輸出樣品至色譜儀中時,毗連至枯燥器管子的蓋子上。這個進程可同時消弭二氧化碳。其成果為無酸性氣體。
A2.3.2另有一個消弭硫化氫的體例,這便是毗連一個布滿硫酸銅的輕石管,置于色譜儀和枯燥器之前。這個體例只能去除少許硫化氫,若是樣品中存在硫化氫;可是能夠將對樣品中二氧化碳的影響削減到最低限制。
A2.4(色譜)柱的安排
為肯定乙烷和更重些的組分,圖A2.1示出一種安排。在這類安排中,(色譜)柱能夠疾速便利地經由進程動彈挑選閥而加以改接。必須要用兩個柱能力肯定在這類嘗試體例中包含的一切組分。可是,長和短的分手柱供給了三種分手柱的能夠性,這只需將它們零丁操縱或串連操縱便能夠了。圖A2.1中V1和V2之間的毗連該當盡能夠短(20mm便可),以削減在串連操縱時各柱間存在的死角。若是一切被挑選的柱在不異的溫度下操縱,則在轉變的柱之間的不變時辰可縮減至最短。
(非強迫性信息)
X1.參考規范夾雜
X1.1制備
X1.1.1以下典范組合的氣體夾雜物作為參考規范操縱將可知足大大都闡發請求(注X1.1)
組分貧氣(摩爾)富氣(摩爾)
氦1.00.5
氫3.00.5
氮4.00.5
甲烷(最大批)8574
乙烷6.010
二氧化碳1.01.0
丙烷4.07.0
異丁烷2.03.0
n-丁烷2.03.0
新戊烷0.51.0
異戊烷0.51.0
n-戊烷0.51.0
己烷 0.10.2
注X1.1:若是該夾雜氣體是在壓力下儲存的,注重確保任何組分的局部壓力不要跨越該溫度時其蒸氣壓力和樣品在該溫度儲存和操縱時的壓力。貧氣夾雜物的臨界冷凝溫度是600F,富氣夾雜物的臨界冷凝溫度是1000F。
X1.1.2A一個按照分量制備參考規范的有用體例以下:
X1.1.2.1籌辦以下裝備和資料:
氣瓶,20L
高壓氣瓶,兩個,100ml(A和B)
天平,2000g容量,10mg活絡度。
純潔組分,甲烷至n戊烷和二氧化碳。
純潔組分應有99 %的純度。甲烷應儲存在一個壓力為10mpa(100-atm)的1L氣瓶內。停止每個組分的色譜操縱,查抄其給出的組分。
X1.1.2.2將20L氣瓶抽出氛圍數小時。抽暇100mlA高壓氣瓶,獲得其實在分量。用一金屬毗連管毗連氣瓶A至一個純潔n-戊烷氣瓶。該金屬氣瓶的長度經計較應約可放入將插手的n-戊烷的數目。松開氣瓶A上的閥門共同件,用n-戊烷沖刷毗連管。擰緊共同件。封閉n-戊烷氣瓶閥,翻開氣瓶A閥門,從而從毗連管導入n-戊烷,而后封閉高壓氣瓶A的閥門。斷開氣瓶A并稱量氣瓶A分量,獲得插手的n-戊烷分量。
X1.1.2.3近似地,按序插手在參考規范中請求的異戊烷,n-丁烷,異丁烷,丙烷,乙烷和二氧化碳。每插手一種組分后,稱量高壓氣瓶A的分量,以獲得所插手的組分的分量。用一根盡能夠短的,潔凈的和小直徑的毗連管毗連氣瓶A至抽成真空的20-L氣瓶。翻開20-L氣瓶的閥門,而后再翻開氣瓶A上的閥門。如許,差未幾氣瓶A中一切的氣體都將進入20-L氣瓶。封閉氣瓶閥門,斷開毗連,稱量氣瓶A分量,肯定還不輸出至20-L氣瓶中夾雜氣體的分量。
X1.1.2.4抽真空100ml高壓氣瓶B。而后,別離充入氦氣和氫氣至氣瓶B,直至到達在最初夾雜物中供給這些須要到達的濃度所請求的壓力。(氦氣和氫氣是與其余組分零丁制備的,以避免它們的壓力在該100ml氣瓶內引發較高碳氫化合物冷凝)。在每次充入后即稱重氣瓶B的分量,從而獲得所插手組分的分量。用一根盡能夠短的和潔凈的,小直徑毗連管將氣瓶B毗連至20L氣瓶。翻開20ml氣瓶的閥門,而后翻開氣瓶B閥門,如許,氣瓶B內的一切組分差未幾可全數進入該20-L氣瓶。封閉這些氣瓶的閥門,稱量氣瓶B的分量,從而求得不進入20-L氣瓶的夾雜氣的分量。
X1.1.2.5稱量一個1-L的,裝有約10Mpa(100-atm)壓力下的純潔甲烷的氣瓶。將這些甲烷保送至20-L氣瓶,直至壓力相稱。稱量1-L氣瓶分量,從而求得已保送的甲烷的分量。
X1.1.2.6充實夾雜該20-L氣瓶內一切的物資,能夠在底部以適合體例加熱,比方用熱水或一個熱燈膽,垂直靜置該氣瓶最少6個小時。
X1.1.2.7操縱所插手的一切組分的分量和純度,計較夾雜氣體的分量構成。將分量百分比換算成摩爾百分比。
X1.2用純組分校訂
X1.2.1操縱氦承載氣體承載一個0.25-0.5ml的一個樣品體積進入一個接收柱,籌辦50kpa(375mmHg)絕對壓力下的甲烷和10kpa(75mmHg)絕對壓力下的氮氣。在70kpa(525mmHg)壓力下操縱該規范夾雜物的一個樣品,獲得甲烷和氮氣的峰值。
注X1.2——做完這個法式的每個操縱都該當是可反復的,以保障峰值高度在顛末對壓力差的批改后,其可重現性在1mm或1%均勻值之內。一切的峰值該當顛末一個儀器衰減跋文實上去,該儀器的衰減能夠給出最大可丈量峰值高度。
X1.2.2轉變承載氣體為氬氣或為氮氣,在基線趨于不變今后,輸出在絕對壓力7kpa(50-mmHg)下的一個純潔氦氣樣品,記實在一個衰減下的峰值,該衰減許可最大峰值高度。在70kpa(525mmHg)絕對壓力下,操縱該夾雜物的一個樣品,獲得氦氣峰值。
X1.2.3切換至具備氦承載氣體的分手柱,在70-kpa(525mmHg)絕對壓力下操縱該氣體夾雜物。而后導入在10kpa(75mmHg)絕對壓力下的乙烷和丙烷,和在5kpa(38mmHg)絕對壓力下的丁烷,戊烷和二氧化碳。
X1.2.4在70-kpa(525mmHg)絕對壓力下操縱該氣體夾雜物。
X1.2.5計較制備的氣體夾雜物構成,以下所示:
X1.2.5.1絕對不異的衰減;校準在該夾雜物中一切純潔組分和相干組分的峰值高度(參見注X1.2)。
X1.2.5.2計較每種組分的濃度,以下式所示:
C=(100Vf)(A/B)(Pb/Pa)
式中:
C=組分濃度,摩爾;
A=夾雜物中組分的峰值高度
B=純潔組分的峰值高度
Pa=操縱夾雜物時的壓力,kpa(mmHg)
Pb=操縱組分時的壓力,kpa(mmHg)
和Vf=純潔組分的體積百分率
注:X1.3——Vf=1.000,若是該校準組分不雜質。
X1.2.5.3規范數值至100.0%。
X1.3操縱絕對摩爾呼應值校訂
X1.3.1絕對呼應比率能夠由線性數據導出,并可用來計較呼應系數。如許就能夠夠不須要對一個多組分規范停止天天的校準。嘗試體例合用于任何操縱熱導性或熱敏探測器的氣體色譜闡發。
X1.3.2取不用斟酌儀器闡發進程中預期濃度的摻合物。首要組分(甲烷)被用作均衡氣體,并且能夠低于希冀的濃度。該組分為逐日校準規范物,其線性由之前的嘗試保障。
X1.3.3操縱圖1所示儀器或操縱一個機器氣體夾雜器,在下降的壓力下注入樣品。別離于90%,75%,60%,45%,30%和15%的絕對壓力下,獲得可反復的峰面積或高度。對100kpa(760mmHg)的環境,操縱的壓力別離為90kpa(684mmHg),75kpa(570mmHg),60kpa(456mmHg),45kpa(342mmHg),30kpa(228mmHg),15kpa(114mmHg)。
X1.3.4作出面積或高度(衰減為與參考組分不異的高度)與濃度的干系曲線,操縱最小二乘體例計較出該直線的斜率。給出該直線的方程為:Y=a0 a1X,式中Y表現面積或高度,X表現濃度。假定該直線訂交于原點,則a0=0。斜率a1能夠下式計較:
a1=ΣXY/(ΣY)2(X1.2)
X1.3.5求出被比擬組分的斜率(i)與在天天的校訂規范中供給的參考組分的斜率(r)的比值。該比值給出對組分(i)的絕對摩爾呼應系數(RMRi)。參考組分必須以與被比擬組分不異的儀器闡發挨次表現(巳烷 除外)。比方,若是丙烷是在與丁烷和戊烷一個柱中被分手出來,并且是依丁烷和戊烷的分手挨次,則丙烷便能夠是丁烷和戊烷的參考組分。若是乙烷有以和二氧化碳不異的洗提挨次,則乙烷能夠是二氧化碳的參考組分,巳烷 峰值能夠參照丙烷,或以本規范首要局部論述的那樣停止計較。
X1.3.6接納一個4組分規范用于天天的校準。該規范包含氮、甲烷、乙烷和丙烷。組分較少可消弭結露點題目,消弭反映性題目,具備較高的精度,能夠在較高壓力下夾雜。參考組分呼應系數能夠由已有的參照系數和絕對摩爾呼應系數計較出來。下面論述的是一個根基計較,一個導出絕對摩爾呼應系數(圖X1.1)的例子,和一個示出若何計較呼應系數的表:
呼應系數(R)=Mole(摩爾)%/面積(X1.3)
絕對摩爾呼應(RMRi)=Mole(I)/面積(i)÷Mole(r)/面積(r)(X1.4)
Ric4=RMRic4×RC3(X1.5)
X1.3.7倡議按期查抄RMR干系,該干系不依靠于溫度,取樣規格和承載氣體活動速率。若是該操縱前提產生了某些轉變,則一切構成成份將遭到不異的影響,計較的呼應系數將呼應挪動。
絕對摩爾呼應是一個常數。該常數是用被比擬組分的斜率除以在參考規范中所供給的該組分的斜率而獲得的商。比方:
RMRic4=(斜率ic4)/(KC3)
=9.9594E-71.1315E-6
=0.72958
X2樣品計較(參見第9局部)
X3有關避免通俗條目毛病的注重事變
X3.1乙烷和更重組分的轉變
在自然氣中,重尾餾分夾雜物的數目在處置和輸出樣品時是很輕易轉變的,從而給出相稱大毛病的低或高的值。被察看到的這些組分的濃度在數目上的變更是由于在分開該體系時,較重的組分被搜集在樣品環管內。小直徑管道的外表影響猶如一個分手柱,是以,當肯定比戊烷重的組分時,在取樣和輸出體系中不能操縱。同時,在取樣體系中,含油薄膜的堆集效應加倍劇了這個題目。氣體越富,這個題目越嚴峻。按期地查抄該儀器的C6和更重組分的可反復性,對不異樣品做幾回查抄操縱。堅持含有巳烷或更重成份的樣品供按期查抄用是有贊助的。當發明有重質未餾組分峰值加大跡象時,該當用丙酮完整潔凈取樣閥和彎管。這個題目對某些輸出體系,即便潔凈過,并且對具備特別取樣彎管規格的輸出體系,也屢有產生。這個凈化題目借助于某些手藝可下降至最小,比方用惰性氣體洗濯,加熱取樣彎管,操縱真空體系,或其余近似有用體例。
2.1樣品計較
若是待取樣的樣品含有二氧化碳或硫化氫,或兩者皆有,則應操縱完整枯燥的樣品氣瓶,毗連器和管線,由于水汽將挑選性地大批吸附酸性氣體。若是有氫存在,則應操縱鋁,不銹鋼或其余和睦硫化氫起化學反映的物資的氣瓶,閥門,管道和毗連器件等。
X3.3樣品露點
X3.31由于液體固結,非代表性樣品屢有產生。應堅持一切的樣品在碳氫化合物露點之上。若是冷卻狀況時溫度低于露點,則在操縱前應加熱高于露點溫度10度或更高,并堅持數小時。若是不曉得露點,則應加熱至高于取樣溫度以上。
X3.4樣品進口體系
X3.4.1不要操縱橡皮或塑料等能夠接收樣品組分的資料。體系流程要盡能夠短,枯燥,和小型,以削減沖刷請求。
X3.5模樣形狀量的反復性
X3.5.1樣品環管下面變化的背壓(回壓)能夠下降樣品規格的可反復性。
X3.5.2常常在一樣的承載氣體活動標的目標停止全數反向活動的肯定嘗試。而后,在該不異承載氣體活動標的目標停止全數單峰肯定和呼應的參考運轉。
X3.5.3確保輸出枯燥器處于杰出狀況。附在柱上的潮氣將加大反向活動峰值。
X3.5.4經由進程反向活動承載氣體數小時洗濯色譜柱,確保色譜柱潔凈。
X3.5.5當扭轉反向活動閥門時,則在柱端存在一個壓力前提的反向,這將攪擾承載氣體的活動。這個氣流應很快到達不異的流速和基線高度。若是不能,則(缺一行)。
X3.6參考規范
X3.6.1堅持參考規范在 15℃或一個高于碳氫化合物露點的溫度。若是該參考規范必須裸露在一個較低的溫度下,則在挪動一個樣品之前,在底部加熱數小時。若是不大白構成成份,則操縱附件A2中說明的法式,用純潔的n-戊烷和異戊烷查抄n-戊烷和異戊烷的值。
X3.7丈量
X3.7.1峰圖的基線和頂部應能清晰地察看到,以便停止峰高的測定。不要把牢固出發點線看成基線,而要操縱現實的察看到的基線。活絡度較高時,這個基線能夠有稍許漂移,但不會構成甚么影響,不用常常挪動至牢固出發點線。操縱一個帶狀圖記實器是抱負的。用面積丈量學或多少圖形丈量的體例可丈量回流峰值面積。該回流面積,和用于比擬的戊烷峰值,該當以不異的體例丈量。即,操縱面積丈量學體例,或多少圖形丈量體例,可是不要二種丈量體例混用。當操縱一種面積丈量學體例時,謹慎停止幾回跟蹤,并操縱均勻值。用第二組跟蹤值查抄該均勻值。
X3.8其余
X3.8.1載氣中的水汽能夠會構成逆轉流,能夠用在儀器后面設置一個份子篩接收盒的體例予以避免。若是和每個承載氣體氣瓶一路轉變,則1米長的6mm管道,管道內設置30-60mesh(目)的份子篩就夠用了。
X3.8.2按期查抄承載氣體活動體系,用番筧水查抄泄露,或泄露探測器溶液。
X3.8.3若是顯現噪聲打仗,應操縱電動打仗斷根器。
X3.8.4一個活絡度低的記實器能夠構成不頂部的方頭峰值。若是經再次調劑不能消弭這類景象,則應查抄記實器的電子線路局部。
1.合用規模*
本嘗試體例包含了表(1)中所示的自然氣和近似氣體夾雜物的化學組分規模的測定體例。可用于對含有微量正已烷和重質碳氫化合物的貧自然氣停止簡略闡發;或按照請求肯定某種或多種組份。
本規范并未對相干的一切寧靜題目都提出倡議。是以,在操縱本規范之前應成立呼應的寧靜和安康防護體例并擬定出相干軌制及合用規模。
2.參考文獻
2.1ASTM(美國資料嘗試學會)規范
D2597含有二氧化氮和二氧化碳的餾除甲烷烴類液體夾雜物的氣相色譜闡發
D3588氣體燃料熱值及比重和絕對密度的計較。
E260添補柱氣相色譜法。
3.嘗試體例提要
3.1接納氣相色譜法(GC)停止物理分手,并與在不異操縱前提下獲得的已知組分的參比規范夾雜物的校準數據停止比擬便可測定某一個代表性樣品組分。經由進程轉變載氣在色譜柱內的活動標的目標,樣品的大批重尾組分堆積天生不法則的色譜峰,導致重質烴餾分組分解為C5和重質組分,C6和重質組分,或C7和重質組分。按照參比規范,經由進程比擬峰高,峰面積或兩者獲得的呼應值,便可對該樣品的組分停止計較。
表1自然氣構成成份和包含規模
構成成份摩爾%
氦0.01-10
氫0.01-10
氧0.01-20
氮0.01-100
二氧化碳0.01-20
甲烷0.01-100
乙烷0.01-100
硫化氫0.3-30
丙烷0.01-100
異丁烷0.01-10
n-丁烷0.01-10
新戊(季戊)烷0.01-2
異戊烷0.01-2
n-戊烷0.01-2
同分異構己烷0.01-2
庚烷 0.01-1
*1.本嘗試體例屬于美國資料嘗試學會(ASTM)D03對氣體燃料的規模,由對氣體燃料化學構成成份闡發的分會D03107間接擔任。
本版本于2003年5月10日核準,2003年7月出書刊行,最初核準日期是1962年,比來的前一個版本是2001年核準的,規范編號是D1945-96(2001)。
2.ASTM規范年刊,05.02卷。
3.ASTM規范年刊,05.05卷。
4.ASTM規范年刊,14.02卷。
*轉變局部的一個概述請參看本規范的開端局部。
4.意思和用處
4.1本嘗試規范的意思是為計較樣品的物理特征供給了數據,如熱值和絕對密度,或是為監測在一個夾雜物中的一種或多種構成成份的濃度供給了數據。
5.儀器裝備
5.1檢測器—該檢測器該當是一個熱導型的,或在活絡度和不變性方面等效。熱導檢測器必須具備充足大的活絡度,在一個0.25ml樣品中,每1mol%n—丁烷產生最少一個0.5mv(毫伏)的旌旗燈號。
5.2記實儀—能夠是長條紙記實器,或是電子積分器,或兩者皆備,用于顯現被分手組份。當操縱電子積分儀時,長條紙記實器便不須要,但它對評價儀器的機能是很抱負的。
5.2.1記實儀該當是一個滿刻度為5mv或5mv以下的帶狀圖記實儀(1mv最好)。圖形寬度不小于150mm。最大記實筆呼合時辰為2秒(最好1秒),請求最小紙帶速率為10mm/分。若是該色譜是用野生體例求取面積停止處置的,則最抱負的速率是100mm/分。
5.2.2電子或計較積分器—查驗分手成果和呼應與紙帶記實器所顯現的相稱。保舉具備沿切線消弭峰值檢測功效的基準跟蹤體例。
5.3衰減器—如色譜儀接納野生體例來詮釋,則必須操縱裝有檢測器輸出旌旗燈號的衰減器,以便在圖表規模內堅持最岑嶺圖。別的,切確度應小于該衰減器各檔間量程的0.5%。
5.4樣品輸出體系
5.4.1構成樣品輸出體系的資料不能與樣品中的構成成份起化學反映,也不能接收這些構成成份。最好構成資料是不銹鋼。不能操縱銅、青銅,或其余含銅合金。從氣閥至GC柱進口的樣品輸出體系必須堅持在常溫±1℃。
5.4.2在將一種氣相樣品輸出闡發柱的承載氣體之前應接納一些體例。該氣相樣品已裝在一個牢固體積環管或園管局部,而該環管或園管所構成的總容積通俗不跨越0.5ml(1個大氣壓下)。若是請求增添闡發乙烷和更重局部的精度,則可操縱較大的取樣規格(參考嘗試體例D2597)。該取樣體積是可反復的,從而,各挨次操縱對每種構成成份誤差可小于1%。若是斟酌精度的影響,可接納以下樣品輸出體系。
5.4.3圖1示出一個附加的供真空進樣的管線裝配。
5.5柱溫節制
5.5.1等溫—當接納等溫操縱時,在樣品操縱和呼應參照操縱進程中,堅持闡發柱溫度為恒溫0.3℃。
5.5.2溫度法式節制—若有能夠,可操縱溫度法式節制。烘箱溫度不應跨越柱內物資的保舉溫度極限。
5.6檢測器溫度節制—在樣品操縱和呼應參照操縱進程中,堅持檢測器溫度為恒溫0.3℃。探測器溫度應即是或高于最高柱溫。
5.7載氣節制—儀器內應裝有公用舉措辦法,以便為載氣經由進程闡發儀和探測器供給必然的流速。在全數樣品和參考規范闡發進程中該流速應不跨越恒定速率的1%。為了進步載氣純度,在進入色譜闡發儀前,使載氣經由進程一個適合的過濾器。
5.8柱
5.8.1構成柱體的資料不能與樣品中的構成成份起化學反映,或接收樣品中的構成成份。機關的最好資料是不銹鋼。不能操縱銅或含銅合金。
5.8.2吸附型和分派型柱都可用于色譜闡發。
注2—參見E260作法
5.8.2.1吸附型柱—必須與氧氣,氮氣和甲烷全斷絕。倡議操縱80/100目標13X份子篩間接注入。若是操縱預切割柱濾除攪擾的碳氫化合物,則可操縱5A柱。如操縱記實儀,則記實儀筆必須前往各持續峰值之間的基線。按以下公式計較,其解(R)必須是1.5或大于1.5:
R(1,2)=(x2-x1/y2 y1)×2(1)
式中:
x1,x2表現逗留時辰
y1,y2表現峰值寬度。
5.8.2.2分派型柱—能使乙烷從戊烷和二氧化碳中離析出來。若是操縱了記實儀,則記實儀筆必須回退至丙烷的各峰值和持續峰值之間的基準線,即各構成成份的2%滿刻度誤差之內的基準線。這些組份是用衰減峰值的丈量體例在丙烷之前洗提出來的。二氧化碳的分手應是充實的,使得含有0.1mol%二氧化碳的0.25ml樣品能產生一個清晰,可測定的呼應值。上式入彀較的分手度(R)必須為1.5或大于1.5。分手應在40分鐘內實現,包含n—戊烷屈就于組呼應替換出乙烷和更重組分的逆向活動。
5.8.3概述—其余可接納并能供給另人對勁的有關組份分手的拄添補資料。在操縱多色譜柱時,最好接納重尾鎦分的前段反沖刷法。
5.9枯燥器—如水分不影響闡發,則在樣品進入體系中必須供給枯燥器,裝配在進樣閥后面。枯燥器必須消弭水氣,而不會撤除所選待測定的組分。
5.10閥門—閥門或試樣分流器或這兩者都可用于試樣轉換,反沖或同時闡發用。
5.11壓力計—能夠是U管型或凹型,裝有一個切確刻度的和易于瀏覽的刻度盤,包含0-900mm(36英尺)或更大一些的水銀柱壓力規模。U管形較有用,由于該型壓力計許可用高達2個大氣壓的樣品壓力充注樣品環管,是以擴展了一切構成成份的規模。凹型壓力計可供給較好的精度,當用純組分校準時操縱尤佳。到達一個大氣壓的樣品可被輸出。對任何一種情勢的壓力計,用mm表現的刻度比英寸刻度切確。注重水銀的處置,由于水銀是有毒的。避免打仗皮膚,若是打仗了,則應完整用水沖刷。
5.12真空泵—必須具備產生一個1mm水銀柱絕對壓力或更小壓力的一個真空的能力。
6.儀器籌辦
6.1線性查抄—為成立熱導式檢測器的線性呼應,有須要實現以下法式:
6.1.1首要測定的組分(自然氣中的甲烷),經由進程牢固尺寸的樣品環管,在13kpa(100mmHg)局部壓力增添的環境下(從13增添至100kpa(100-760mmHg)或常壓注入色譜儀。
6.1.2呼應于各壓力增添而構成的地區面積的綜合峰值呼應與其局部壓力的干系示于圖9。(參見圖9)
6.1.3圖形該當是一條直線。這類杰出的線性呼應用對數值繪制出一條450角的直線。
6.1.4曲線表現牢固體積的進樣環管太大,該當操縱一個較小規格的環管取代,并反復6.1.1至6.1.4各步驟(參見圖9)
6.1.5必須曉得各組分在研討規模中的線性。這在建造一個申明在某充入濃度時的呼應系數誤差的表是很有贊助的。(參見表2和表3)。
6.1.6該當注重,氮氣、甲烷和乙烷在大氣壓下的緊縮性小于1%。而其余自然氣組分在小于大氣壓時都表現出很大的緊縮性。
6.1.7大大都構成成份的蒸汽壓小于100kpa(15Psia),不能作為一種純氣體用于線性研討,由于它們不充足的蒸汽壓力能使壓力表到達100kpa(760mm水銀柱)的讀數。對這些組分,與氮氣或甲烷夾雜能夠用來成立局部壓力從而使總壓力到達100kpa(760mm水銀柱)。表四列出38℃(1000F)時的蒸汽壓力。操縱表四,計較出給定組分與氮夾雜的最大壓力。計較式以下:
B=(100×v)/i(2)
P=(i×M)/100(3)
式中:
B=夾雜壓力,最大值,kpa(mmHg)
V=蒸汽壓力,kpa(mmHg)
I=mol%(百分比摩爾)
P=局部壓力,kpa(mmHg)
M=壓力表壓力,kpa(mmHg)
6.2線性查抄法式
6.2.1毗連純組分源至樣品輸出體系。排空該樣品輸出體系,察看壓力表,查抄是不是有泄露,(參見圖1:一種倡議的岐管裝配)。該樣品輸出體系必須是真空密閉的。
6.2.2謹慎翻開針閥,導入純組分,局部壓力到達13kpa(100mmHg)。
6.2.3記實切確的局部壓力,操縱樣品閥將樣品接入(闡發)柱。記實該純組分的最大面積。
6.2.4別離在表壓為26,29,32,65,78和91kpa(200,300,400,500,600和700mm水銀柱)的壓力下反復6.2.3,別離記實每種壓力下獲得的最大面積。
6.2.5繪制以面積數據為X軸坐標,以局部壓力為Y軸坐標的直線圖像。如圖9所示。
6.2.6能夠替換的體例是配制一個含一切組分的摻合物,并在相干規模的各局部壓力下導入樣品彎管。若是能夠操縱一個氣體夾雜器,則這類各類組分的夾雜物能夠摻入甲烷,是以能夠給出一切這些組分的呼應曲線。
注重:若是不能獲得氣體色譜檢測器對一切嘗試氣體構成成份的線性信息,則作為一個最最少的請求,跨越5mol%濃度的各氣體組分的線性數據該當獲得。色譜圖像在較寬的濃度規模不是真正線性的。這類線性只是在感樂趣的研討規模內成立。
7.參考規范
7.1需用已知組分的無水氣體夾雜物用于與嘗試樣品停止比擬。這些夾雜物必須含有已知百分比的組分,氧氣破例(參見注5),這些組分是未知樣品中待肯定的。參考規范中一切組分在操縱時辰內的蒸汽狀況中必須是均勻的。在參考規范氣體中的一個組分的濃度該當不小于嘗試氣體中不異組分的一半,但也不能跨越2倍。
注5:除非該規范氣體儲存的容器經嘗試證實不與氧起化學反映。最好是操縱一個別的的替換體例校訂氧氣含量。
7.2制備—一種參考規范氣體能夠用夾雜純組分的體例獲得。濃縮的枯燥氛圍是一種氧氣和氮氣的適合規范(參見8.5.1)5,6
表四:38℃(1000F)時的蒸汽壓力A
成份Kpa,絕對值Psia(磅/英寸2)
氮氣>34500>5000
甲烷>34500>5000
二氧化碳>5520>800
乙烷>5520>800
硫化氫2720395
丙烷1300189
異丁烷50172.6
n-丁烷35651.7
異戊烷14120.5
n-戊烷10815.6
n-己烷34.24.96
n-庚烷11.21.62
列出的大大都今后蒸汽壓力數據可向德克薩斯A&M大學體系,College站,TX77843,熱能源研討中間討取。
8.法式
8.1裝備籌辦—色譜柱數目按操縱請求設置(如8.4,8.5或8.6中所述)。調劑操縱前提,使色譜儀不變任務。
8.1.1對乙烷和較高的組分,加熱進樣環管。
注6:大大都古代色譜儀內裝閥式烘箱能夠停止溫度節制。激烈倡議在不這類閥式烘箱時,在色譜烘箱中裝配氣體取樣閥,并且在柱溫時操縱。
8.1.2在這些儀器任務不變今后,查抄參考規范氣體的運轉環境,成立儀器的可反復性。對各組分的百分比摩爾量(mol%),兩次查抄的均勻值,或是最初一次查抄適合前一次查抄的各組分可反復性限定值,都能夠操縱為參考規范,用于一切持續的操縱,直至儀器操縱前提轉變。倡議天天校準儀器。
8.2樣品制備—若是有須要,能夠最少用兩種體例去除硫化氫(參見附錄A2.3)。
8.2.1樣品制備和注入—樣品在嘗試室必須均衡節制高于現場取樣的樣品源溫度20-500F。溫度越高,均衡時辰越短(300ml或更小的樣品容器約2小時)。這類闡發體例假定現場取樣體例已消弭了混入的液體。如已知樣品的碳氫化合物露點溫度低于樣品裸露的最高溫度,則不須要加熱樣品。
8.2.2從樣品容器至儀器的樣品進口的毗連該當操縱不銹鋼或較短的TFE—碳氟化合物。不能操縱銅,乙稀樹脂,或橡皮管毗連。對高含量碳氫化合物樣品有須要操縱加熱管線。
8.3樣品注入—注入色譜柱中樣品的體積不應跨越0.5ml。(少許體積對獲得對甲烷的一個線性探測器呼應是很須要的。)操縱這類樣品規格能夠獲得對肯定除首要成份外的一切的成份的對勁切確度。當對肯定濃度不跨越5mol%的組分請求進步活絡度時,則許可操縱的樣品和參考規范的體積不跨越5ml。(避免導入液體至樣品體系)。
注6:為天下規范和手藝研討所研制的一種十組分參考規范可向氣體手藝研討所(伊利諾斯州芝加哥市國度街南3423號,1L60616)采辦。
8.3.1排擠氣體體例—翻開樣品圓筒的出口閥,經由進程輸出體系和樣品彎管或管道排擠樣品氣體。請求排擠的量必須是肯定了的,并且可由各儀表證實。樣品彎管壓力應靠近大氣壓。封閉樣品圓筒閥門,使彎管或管道中的樣品的壓力趨于不變。而后立行將定量管中的氣體樣品注入色譜柱,以避免凈化侵入。
8.3.2水置換機能—若是該樣品是用水置換的體例獲得的,則該體例可用于對樣品環管或管線的排擠及添補。(注重:某些組分,比方二氧化碳,硫化氫和乙烷和更高的碳氫化合物,能夠局部地或全數地被水撤除。)
8.3.3排真空體例—將輸出體系排空,包含樣品彎管和前往樣品氣瓶的樣品管道,至0.1kpa(1mmHg)絕對壓力以下。封閉至抽真空源的閥門,謹慎計量從樣品氣瓶來的燃氣樣品,直至樣品彎管充氣至壓力表所示的所請求的壓力(參見圖1)。注入樣品至色譜儀。
8.4乙烷和較重碳氫化合物和二氧化碳用的分手柱操縱—停止這類操縱是操縱氦氣或氫氣作為載氣。若是不是操縱熱導性檢測器,則應挑選一種適合于這類檢測器的載氣。按照8.1項挑選一個樣品體積,在恰當的時辰,反沖刷重組分。獲得對參考規范的呼應活絡度。
8.4.1若是這類柱能將甲烷與氮氣和氧氣分手,則可操縱這類柱肯定甲烷,(比方圖1所示用硅200/500),樣品體積不跨越0.5ml。
8.5合用于氧氣,氮氣,和甲烷的吸附柱操縱—操縱是操縱氦氣或氫氣作為承載氣體。為了肯定甲烷,樣品體積不能跨越5ml。輸出樣品,獲得一個對甲烷的活絡度(注5)。一樣,獲得一個對參考規范對氮和甲烷的呼應。若是須要,可獲得一個對枯燥氛圍對氮和氧的呼應。這類氛圍必須在一個切確丈量的,削減的壓力下輸出,或由一個摻入氦氣的夾雜氣體輸出。
8.5.1含有約1%氧氣的一種夾雜氣體能夠以以下體例制備:用氦氣將一個容器中處于大氣壓下的枯燥氛圍加壓至2mpa(20atm)。這個壓力不用切確丈量,由于在如許制成的夾雜物中氦的濃度必須經由進程與參考規范中的氦比擬肯定。百分比氮乘0.268獲得氧的mol%或乘0.280獲得氧和氬的總摩爾百分比。不要操縱幾天之前制備的氧規范。可是能夠許可操縱與一種不變構成有關的氧氣的呼應系數。
8.6用于氦氣和氫氣的接收柱—停止這類操縱是操縱氮氣或氬氣作為承載氣體。輸出1個1-5ml的樣品,記實下對氦的呼應,而跋文實下對氫的呼應,這些呼應恰好在氧氣的后面(注5)。獲得一個氦氣和氫氣的恰當濃度的參考規范的呼應呼應。
9.計較
9.1各組分數目值的有用數字的數位也能夠使精度喪失或被強調。所述樣品中任何組分的數字值將不會假定為比擬規范,規范中該成份的呼應證實值更切確。
9.2外標法:
9.2.1戊烷和較輕的組分—丈量對戊烷和較輕組分的各組分峰值的高度。對樣品中和參考規范中呼應組分顛末不異的衰減,計較樣品中各組分的濃度,以下式:
C=S×(A/B)(4)
式中:
C=樣品中組分濃度,mol%
A=樣品中組分的峰高,mm
B=規范組分的峰高,mm
S=參考規范中組分濃度,mm%
9.2.1.1若是氛圍在壓力下降下停止氧氣或氮氣或兩者同時校訂,則壓力的校訂公式,以下:
C=S(A/B)×(Pa/Pb)
式中:
Pa=氛圍被保送時的壓力
Pb=保送進程中實在的壓力表壓力值,兩個壓力用不異的單元表現:
9.2.1.2對枯燥氛圍,操縱78.1%氮和21.9%氧的布局值。由于氬氣顛末一個份子篩柱,在本嘗試的一般前提下用氧氣洗提。
9.2.2乙烷和較重組分—丈量反向活動峰值的乙烷局部,庚烷和較重組分局部的面積(參見附錄A1,圖A1.1和x3.6)。還應丈量樣品色譜上兩個戊烷峰值的面積,并調劑一切實測面積至不異的衰減基準。
9.2.3計較反向活動峰值的經批改過的面積,以下式所示:
批改的C6面積=72/86×丈量的C6面積
批改的C7面積=92/A×丈量的C7和較重組分的面積
式中:
A=C7和較重組分的均勻克份子量
注7—98這個值對C7和較重組分作為均勻克份子量操縱已充足切確。C8和較重組分的較小量凡是被本組分中產生的較輕的甲基環戊烷和甲基環乙烷所對消。
一個對C7和較重組分的克份子量的切確值可從附錄A1.3中找到。
9.2.4樣品中兩個局部的濃度計較以下:
mol%C6=(已批改C6面積)×(mol%iC5 nC5)/(iC5 nC5面積)。
mol%C7 =(已批改C7面積)×(mol%iC5 nC5)/(iC5 nC5面積)。
9.2.4.1若是iC5 nC5的摩爾百分比是由以小量規格樣品的別離注入的,則該值不須要從頭確認。
9.2.5若是在n一丁烷后面承載氣體反向,則全數反向活動面積能夠和C6和較重組分,或C5和較重組分不異的體例計較。該實測面積該當操縱對A值的全數反向活動組分的均勻份子量加以批改。參考規范(不C6和較重組分)的一個相稱規格的樣品的iC5和nC5的摩爾百分比和反向活動峰值的面積也可用于計較最初的摩爾百分比值。
9.2.6為規范摩爾百分比值,將每個值乘100,而后除以原始值的和。這些原始值的和將和100%的差別不大于1.0%。
9.2.7參見附錄X2中的樣品計較
10.精密度
10.1精密度—管線品級為38MJ/m3(1000Btu/SCF)內的各類氣體模樣形狀,經嘗試室間嘗試成果的統計查驗肯定,其嘗試體例的精密度以下:
10.1.1反復性—在兩個由不異的操縱員操縱不異的儀器在必然的操縱前提下對不異的嘗試資料所得的準確成果之間的差別,若是大于表中所列值,其準確性則值得思疑:
組分摩爾百分比反復性
0-0.090.01
0.1-0.90.04
1.0-4.90.07
5.0-100.08
大于100.10
10.1.2再現性—在兩個由差別的操縱職員在差別的嘗試室對不異的嘗試資料獲得的兩個成果之間的差別若是大于表中所列值,其準確性則值得思疑:
組分,摩爾百分比再現性
0-0.090.02
0.1-0.90.07
1.0-4.90.10
5.0-100.12
大于100.15
附錄
(強迫性信息)
A1補充法式
A1.1只供闡發丙烷和較重組分操縱
A1.1.1操縱柱前提對丙烷,異丁烷,n-丁烷,異戊烷,己烷,庚烷和較重的組分停止分手,而不斟酌分手乙烷,和較輕的組分。嘗試只需10-15分鐘便可做出。
A1.1.2操縱一個5-mbis-(2(2-甲氧乙氧基)乙基)乙醚(BMEE)柱,約30℃,或一個恰當長度的分派柱,并在約5分鐘內分手丙烷至n-戊烷。插手至1個1-5ml樣品至柱內,在n-戊烷分手出來今后,逆轉承載氣體活動標的目標。獲得一個參考規范的呼應色譜,這個進程只須要約5分鐘操縱時辰就能夠實現,由于這里不須要逆轉參考樣品的流向。其計較與全闡發法不異
A1.1.3操縱在n-丁烷后逆轉承載氣體流向的體例可在5分鐘操縱時辰肯定丙烷,異丁烷,n–丁烷和戊烷和較重的組分。可是,有須要曉得戊烷和較重組分的均勻克份子量。
A1.2合用于乙烷和重質組分的單氣路闡發
A1.2.1在很多環境,模樣形狀量為1-5ml樣品體積的單分派氣道足可肯定除甲烷外的一切組分,甲烷不能操縱這類規格的樣品按照丈量峰值高度的體例丈量出來,由于甲烷的濃度高。
A1.2.2注入1-5ml樣品至分派柱,在n-戊烷被分手今后,逆轉承載氣體活動標的目標,獲得參考規范的一個呼應色譜。丈量乙烷到n-戊烷的峰值高度和參考規范的戊烷峰值面積。用與完整闡發體例不異的體例計較乙烷和較重的組分。甲烷和較輕組分可被以為是在100和已肯定組分之和的差值。
A1.3.1能夠操縱一個較短的分手柱分手重質開端鎦分,和獲得一個較具體的對逆流局部構成的闡發。這類信息供給品德數據和計較物理特征如這些局部的份子量等的根本。
A1.3.2圖A1.1示出用一個2mBMEE柱在20分鐘內分手出來的組分的一個色譜。為作出這個闡發,輸出一個5ml樣品至短柱內,在n-庚烷分手今后逆轉承載氣體。測定n-戊烷后被洗脫的全數峰面積。用組分的份子量去除對應峰值的面積的體例批改每個峰面積至摩爾表現的量。1個120的值可被用作辛烷和更重些的逆流峰值的份子量。用增添被改正的面積的體例和除法使總數到達100,從而計較出乙烷和更重組分的摩爾百分比。
A2色譜拄的制備和枯燥器
A2.1柱的制備—參見E260局部
A2.2枯燥器籌辦—將一個10mm直徑×100mm長度的玻璃管中裝入粒狀五氧化磷或過氯酸錳,遵照一切的寧靜注重事變。須要時裝配,用以枯燥樣品。在約一半的枯燥劑落空感化后,改換這些枯燥劑。
A2.3消弭硫化氫
A2.3.1對含有高于300ppm的大批硫化氫氣體的樣品,為消弭硫化氫,取樣時毗連一個裝有氫氧化鈉接收劑(二氧化碳接收劑)的管子至樣品容器的蓋子上,或當輸出樣品至色譜儀中時,毗連至枯燥器管子的蓋子上。這個進程可同時消弭二氧化碳。其成果為無酸性氣體。
A2.3.2另有一個消弭硫化氫的體例,這便是毗連一個布滿硫酸銅的輕石管,置于色譜儀和枯燥器之前。這個體例只能去除少許硫化氫,若是樣品中存在硫化氫;可是能夠將對樣品中二氧化碳的影響削減到最低限制。
A2.4(色譜)柱的安排
為肯定乙烷和更重些的組分,圖A2.1示出一種安排。在這類安排中,(色譜)柱能夠疾速便利地經由進程動彈挑選閥而加以改接。必須要用兩個柱能力肯定在這類嘗試體例中包含的一切組分。可是,長和短的分手柱供給了三種分手柱的能夠性,這只需將它們零丁操縱或串連操縱便能夠了。圖A2.1中V1和V2之間的毗連該當盡能夠短(20mm便可),以削減在串連操縱時各柱間存在的死角。若是一切被挑選的柱在不異的溫度下操縱,則在轉變的柱之間的不變時辰可縮減至最短。
(非強迫性信息)
X1.參考規范夾雜
X1.1制備
X1.1.1以下典范組合的氣體夾雜物作為參考規范操縱將可知足大大都闡發請求(注X1.1)
組分貧氣(摩爾)富氣(摩爾)
氦1.00.5
氫3.00.5
氮4.00.5
甲烷(最大批)8574
乙烷6.010
二氧化碳1.01.0
丙烷4.07.0
異丁烷2.03.0
n-丁烷2.03.0
新戊烷0.51.0
異戊烷0.51.0
n-戊烷0.51.0
己烷 0.10.2
注X1.1:若是該夾雜氣體是在壓力下儲存的,注重確保任何組分的局部壓力不要跨越該溫度時其蒸氣壓力和樣品在該溫度儲存和操縱時的壓力。貧氣夾雜物的臨界冷凝溫度是600F,富氣夾雜物的臨界冷凝溫度是1000F。
X1.1.2A一個按照分量制備參考規范的有用體例以下:
X1.1.2.1籌辦以下裝備和資料:
氣瓶,20L
高壓氣瓶,兩個,100ml(A和B)
天平,2000g容量,10mg活絡度。
純潔組分,甲烷至n戊烷和二氧化碳。
純潔組分應有99 %的純度。甲烷應儲存在一個壓力為10mpa(100-atm)的1L氣瓶內。停止每個組分的色譜操縱,查抄其給出的組分。
X1.1.2.2將20L氣瓶抽出氛圍數小時。抽暇100mlA高壓氣瓶,獲得其實在分量。用一金屬毗連管毗連氣瓶A至一個純潔n-戊烷氣瓶。該金屬氣瓶的長度經計較應約可放入將插手的n-戊烷的數目。松開氣瓶A上的閥門共同件,用n-戊烷沖刷毗連管。擰緊共同件。封閉n-戊烷氣瓶閥,翻開氣瓶A閥門,從而從毗連管導入n-戊烷,而后封閉高壓氣瓶A的閥門。斷開氣瓶A并稱量氣瓶A分量,獲得插手的n-戊烷分量。
X1.1.2.3近似地,按序插手在參考規范中請求的異戊烷,n-丁烷,異丁烷,丙烷,乙烷和二氧化碳。每插手一種組分后,稱量高壓氣瓶A的分量,以獲得所插手的組分的分量。用一根盡能夠短的,潔凈的和小直徑的毗連管毗連氣瓶A至抽成真空的20-L氣瓶。翻開20-L氣瓶的閥門,而后再翻開氣瓶A上的閥門。如許,差未幾氣瓶A中一切的氣體都將進入20-L氣瓶。封閉氣瓶閥門,斷開毗連,稱量氣瓶A分量,肯定還不輸出至20-L氣瓶中夾雜氣體的分量。
X1.1.2.4抽真空100ml高壓氣瓶B。而后,別離充入氦氣和氫氣至氣瓶B,直至到達在最初夾雜物中供給這些須要到達的濃度所請求的壓力。(氦氣和氫氣是與其余組分零丁制備的,以避免它們的壓力在該100ml氣瓶內引發較高碳氫化合物冷凝)。在每次充入后即稱重氣瓶B的分量,從而獲得所插手組分的分量。用一根盡能夠短的和潔凈的,小直徑毗連管將氣瓶B毗連至20L氣瓶。翻開20ml氣瓶的閥門,而后翻開氣瓶B閥門,如許,氣瓶B內的一切組分差未幾可全數進入該20-L氣瓶。封閉這些氣瓶的閥門,稱量氣瓶B的分量,從而求得不進入20-L氣瓶的夾雜氣的分量。
X1.1.2.5稱量一個1-L的,裝有約10Mpa(100-atm)壓力下的純潔甲烷的氣瓶。將這些甲烷保送至20-L氣瓶,直至壓力相稱。稱量1-L氣瓶分量,從而求得已保送的甲烷的分量。
X1.1.2.6充實夾雜該20-L氣瓶內一切的物資,能夠在底部以適合體例加熱,比方用熱水或一個熱燈膽,垂直靜置該氣瓶最少6個小時。
X1.1.2.7操縱所插手的一切組分的分量和純度,計較夾雜氣體的分量構成。將分量百分比換算成摩爾百分比。
X1.2用純組分校訂
X1.2.1操縱氦承載氣體承載一個0.25-0.5ml的一個樣品體積進入一個接收柱,籌辦50kpa(375mmHg)絕對壓力下的甲烷和10kpa(75mmHg)絕對壓力下的氮氣。在70kpa(525mmHg)壓力下操縱該規范夾雜物的一個樣品,獲得甲烷和氮氣的峰值。
注X1.2——做完這個法式的每個操縱都該當是可反復的,以保障峰值高度在顛末對壓力差的批改后,其可重現性在1mm或1%均勻值之內。一切的峰值該當顛末一個儀器衰減跋文實上去,該儀器的衰減能夠給出最大可丈量峰值高度。
X1.2.2轉變承載氣體為氬氣或為氮氣,在基線趨于不變今后,輸出在絕對壓力7kpa(50-mmHg)下的一個純潔氦氣樣品,記實在一個衰減下的峰值,該衰減許可最大峰值高度。在70kpa(525mmHg)絕對壓力下,操縱該夾雜物的一個樣品,獲得氦氣峰值。
X1.2.3切換至具備氦承載氣體的分手柱,在70-kpa(525mmHg)絕對壓力下操縱該氣體夾雜物。而后導入在10kpa(75mmHg)絕對壓力下的乙烷和丙烷,和在5kpa(38mmHg)絕對壓力下的丁烷,戊烷和二氧化碳。
X1.2.4在70-kpa(525mmHg)絕對壓力下操縱該氣體夾雜物。
X1.2.5計較制備的氣體夾雜物構成,以下所示:
X1.2.5.1絕對不異的衰減;校準在該夾雜物中一切純潔組分和相干組分的峰值高度(參見注X1.2)。
X1.2.5.2計較每種組分的濃度,以下式所示:
C=(100Vf)(A/B)(Pb/Pa)
式中:
C=組分濃度,摩爾;
A=夾雜物中組分的峰值高度
B=純潔組分的峰值高度
Pa=操縱夾雜物時的壓力,kpa(mmHg)
Pb=操縱組分時的壓力,kpa(mmHg)
和Vf=純潔組分的體積百分率
注:X1.3——Vf=1.000,若是該校準組分不雜質。
X1.2.5.3規范數值至100.0%。
X1.3操縱絕對摩爾呼應值校訂
X1.3.1絕對呼應比率能夠由線性數據導出,并可用來計較呼應系數。如許就能夠夠不須要對一個多組分規范停止天天的校準。嘗試體例合用于任何操縱熱導性或熱敏探測器的氣體色譜闡發。
X1.3.2取不用斟酌儀器闡發進程中預期濃度的摻合物。首要組分(甲烷)被用作均衡氣體,并且能夠低于希冀的濃度。該組分為逐日校準規范物,其線性由之前的嘗試保障。
X1.3.3操縱圖1所示儀器或操縱一個機器氣體夾雜器,在下降的壓力下注入樣品。別離于90%,75%,60%,45%,30%和15%的絕對壓力下,獲得可反復的峰面積或高度。對100kpa(760mmHg)的環境,操縱的壓力別離為90kpa(684mmHg),75kpa(570mmHg),60kpa(456mmHg),45kpa(342mmHg),30kpa(228mmHg),15kpa(114mmHg)。
X1.3.4作出面積或高度(衰減為與參考組分不異的高度)與濃度的干系曲線,操縱最小二乘體例計較出該直線的斜率。給出該直線的方程為:Y=a0 a1X,式中Y表現面積或高度,X表現濃度。假定該直線訂交于原點,則a0=0。斜率a1能夠下式計較:
a1=ΣXY/(ΣY)2(X1.2)
X1.3.5求出被比擬組分的斜率(i)與在天天的校訂規范中供給的參考組分的斜率(r)的比值。該比值給出對組分(i)的絕對摩爾呼應系數(RMRi)。參考組分必須以與被比擬組分不異的儀器闡發挨次表現(巳烷 除外)。比方,若是丙烷是在與丁烷和戊烷一個柱中被分手出來,并且是依丁烷和戊烷的分手挨次,則丙烷便能夠是丁烷和戊烷的參考組分。若是乙烷有以和二氧化碳不異的洗提挨次,則乙烷能夠是二氧化碳的參考組分,巳烷 峰值能夠參照丙烷,或以本規范首要局部論述的那樣停止計較。
X1.3.6接納一個4組分規范用于天天的校準。該規范包含氮、甲烷、乙烷和丙烷。組分較少可消弭結露點題目,消弭反映性題目,具備較高的精度,能夠在較高壓力下夾雜。參考組分呼應系數能夠由已有的參照系數和絕對摩爾呼應系數計較出來。下面論述的是一個根基計較,一個導出絕對摩爾呼應系數(圖X1.1)的例子,和一個示出若何計較呼應系數的表:
呼應系數(R)=Mole(摩爾)%/面積(X1.3)
絕對摩爾呼應(RMRi)=Mole(I)/面積(i)÷Mole(r)/面積(r)(X1.4)
Ric4=RMRic4×RC3(X1.5)
X1.3.7倡議按期查抄RMR干系,該干系不依靠于溫度,取樣規格和承載氣體活動速率。若是該操縱前提產生了某些轉變,則一切構成成份將遭到不異的影響,計較的呼應系數將呼應挪動。
絕對摩爾呼應是一個常數。該常數是用被比擬組分的斜率除以在參考規范中所供給的該組分的斜率而獲得的商。比方:
RMRic4=(斜率ic4)/(KC3)
=9.9594E-71.1315E-6
=0.72958
X2樣品計較(參見第9局部)
X3有關避免通俗條目毛病的注重事變
X3.1乙烷和更重組分的轉變
在自然氣中,重尾餾分夾雜物的數目在處置和輸出樣品時是很輕易轉變的,從而給出相稱大毛病的低或高的值。被察看到的這些組分的濃度在數目上的變更是由于在分開該體系時,較重的組分被搜集在樣品環管內。小直徑管道的外表影響猶如一個分手柱,是以,當肯定比戊烷重的組分時,在取樣和輸出體系中不能操縱。同時,在取樣體系中,含油薄膜的堆集效應加倍劇了這個題目。氣體越富,這個題目越嚴峻。按期地查抄該儀器的C6和更重組分的可反復性,對不異樣品做幾回查抄操縱。堅持含有巳烷或更重成份的樣品供按期查抄用是有贊助的。當發明有重質未餾組分峰值加大跡象時,該當用丙酮完整潔凈取樣閥和彎管。這個題目對某些輸出體系,即便潔凈過,并且對具備特別取樣彎管規格的輸出體系,也屢有產生。這個凈化題目借助于某些手藝可下降至最小,比方用惰性氣體洗濯,加熱取樣彎管,操縱真空體系,或其余近似有用體例。
2.1樣品計較
若是待取樣的樣品含有二氧化碳或硫化氫,或兩者皆有,則應操縱完整枯燥的樣品氣瓶,毗連器和管線,由于水汽將挑選性地大批吸附酸性氣體。若是有氫存在,則應操縱鋁,不銹鋼或其余和睦硫化氫起化學反映的物資的氣瓶,閥門,管道和毗連器件等。
X3.3樣品露點
X3.31由于液體固結,非代表性樣品屢有產生。應堅持一切的樣品在碳氫化合物露點之上。若是冷卻狀況時溫度低于露點,則在操縱前應加熱高于露點溫度10度或更高,并堅持數小時。若是不曉得露點,則應加熱至高于取樣溫度以上。
X3.4樣品進口體系
X3.4.1不要操縱橡皮或塑料等能夠接收樣品組分的資料。體系流程要盡能夠短,枯燥,和小型,以削減沖刷請求。
X3.5模樣形狀量的反復性
X3.5.1樣品環管下面變化的背壓(回壓)能夠下降樣品規格的可反復性。
X3.5.2常常在一樣的承載氣體活動標的目標停止全數反向活動的肯定嘗試。而后,在該不異承載氣體活動標的目標停止全數單峰肯定和呼應的參考運轉。
X3.5.3確保輸出枯燥器處于杰出狀況。附在柱上的潮氣將加大反向活動峰值。
X3.5.4經由進程反向活動承載氣體數小時洗濯色譜柱,確保色譜柱潔凈。
X3.5.5當扭轉反向活動閥門時,則在柱端存在一個壓力前提的反向,這將攪擾承載氣體的活動。這個氣流應很快到達不異的流速和基線高度。若是不能,則(缺一行)。
X3.6參考規范
X3.6.1堅持參考規范在 15℃或一個高于碳氫化合物露點的溫度。若是該參考規范必須裸露在一個較低的溫度下,則在挪動一個樣品之前,在底部加熱數小時。若是不大白構成成份,則操縱附件A2中說明的法式,用純潔的n-戊烷和異戊烷查抄n-戊烷和異戊烷的值。
X3.7丈量
X3.7.1峰圖的基線和頂部應能清晰地察看到,以便停止峰高的測定。不要把牢固出發點線看成基線,而要操縱現實的察看到的基線。活絡度較高時,這個基線能夠有稍許漂移,但不會構成甚么影響,不用常常挪動至牢固出發點線。操縱一個帶狀圖記實器是抱負的。用面積丈量學或多少圖形丈量的體例可丈量回流峰值面積。該回流面積,和用于比擬的戊烷峰值,該當以不異的體例丈量。即,操縱面積丈量學體例,或多少圖形丈量體例,可是不要二種丈量體例混用。當操縱一種面積丈量學體例時,謹慎停止幾回跟蹤,并操縱均勻值。用第二組跟蹤值查抄該均勻值。
X3.8其余
X3.8.1載氣中的水汽能夠會構成逆轉流,能夠用在儀器后面設置一個份子篩接收盒的體例予以避免。若是和每個承載氣體氣瓶一路轉變,則1米長的6mm管道,管道內設置30-60mesh(目)的份子篩就夠用了。
X3.8.2按期查抄承載氣體活動體系,用番筧水查抄泄露,或泄露探測器溶液。
X3.8.3若是顯現噪聲打仗,應操縱電動打仗斷根器。
X3.8.4一個活絡度低的記實器能夠構成不頂部的方頭峰值。若是經再次調劑不能消弭這類景象,則應查抄記實器的電子線路局部。
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