煤气的顶空气相色谱分析

煤气是用煤生成焦炭过程产生的一种伴生气，也有人工配制的煤气，由于各地不同质量的煤产生的伴生气和配制方法比例不尽相同，但主要成分相近，如含N2、CO、CO2、CH4 、H2等，而天然气和液化石油气不含N2、CO、CO2、H2成分。因煤气燃值低又含有毒气体CO，已逐步被天然气和液化石油气所取代。家用煤球炉不慎造成煤气中毒，老百姓常提到的这种煤燃烧不*产生的气与伴生气不同，它的主要成分是CO。

一、主要成分介绍

煤气是一种混合气其主要含有N2、CH4、CO、CO2、H2，有些煤气还含有少量C2~C5烃类，较常见的是C2H4、C2H6及少量H2S、NH3、苯类物等。

煤燃烧不*产生的中毒煤气其主要成分是CO。



二、煤气取样方法

⑴ 用取样管直接引入色谱仪，这种色谱仪自动取样系统，是一种准确且无干扰的取样方式（国内外均有产品）。

⑵ 球胆取样，球胆中的气体样品*六通阀，再进色谱进样口，此种方式进样时注意防止混入空气。

⑶ 注射针从管路中取样，或从球胆中抽样后，立即进入色谱进样口。这种方式进样易引入空气，操作关键在于能否把注射器内的残留空气排净，对100μL 以下的微量注射器易办到，但对0.5mL以上的一次性医用注射器就比较困难。



三、二种分析系统

1、双柱分析系统

⑴ 双柱双气路TCD分析。色谱柱A路用分子筛柱；B路用有机担体Porapak Q（50~80M）。这种分析需在双柱上分两次进样。一般色谱仪均能办到。可以相互弥补分离效果。

⑵ 串联双柱单气路TCD分析。色谱柱*根为有机担体Porapak Q（50~80M），第二根为分子筛柱。这种分析只需一次进样，常见色谱仪需改装后或色谱仪才适用。

2、双柱切换分析系统

煤气先经过有机担体柱，分出C2H4、C2H6和CO2三个组分及H2、N2、CO、CH4合峰，经TCD检测后，由切换阀将合峰送入分子筛柱再分离、再经TCD检测，同时将其它组分全部放空。这种分析全过程多为微机控制四通道全自动气体分析色谱仪来完成，可自动采样、进样、自动切换分析、自动打印结果。我国九十年代已有全自动气体分析产品。



四、低含量成分分析

1、煤气中H2S和NH3的分析

水气存在影响H2S和NH3的分析，要求对煤气脱水处理后进行分析，⑴ 用Porapak Q柱，柱温60℃恒温，或用程序升温40℃（2min）以5℃/min升至100℃。⑵ 用GDX-303柱分析H2S出峰窄而且对称，效果不错。但对NH3分析时拖尾严重，发现用多稀多胺处理过的GDX柱进行分析，NH3峰形有明显改进。

2、煤气中的粗苯和萘的分析

用毛细柱OV-17（26m×0.32mm×0.25μm），柱温96℃（8min）以4℃/min升至180℃（见纯品分离图）。和填充柱3%SE-30（4m×0.3mm）80℃（3min）以5℃/min升至150℃等，