什么是總碳氫化合物分析儀？

總碳氫化合物分析儀，常直接稱為總烴分析儀，是一種用于連續(xù)、在線測量氣體樣品中所有揮發(fā)性碳氫化合物（烴類）總濃度的專用儀器。其核心測量目標是“總烴"，即所有含碳-氫鍵的有機化合物的總和，是環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)過程控制中的關鍵參數。

核心原理：氫火焰離子化檢測

目前絕大多數總碳氫化合物分析儀采用氫火焰離子化檢測器作為其核心。工作原理基于以下步驟：

1. 燃燒與電離：待測氣體與高純氫氣混合后，在噴口處被點燃，形成氫火焰。含碳有機化合物在高溫火焰中發(fā)生化學電離，生成碳正離子和電子。

2. 離子流收集：在火焰周圍施加一個直流電場，電離產生的離子和電子分別向收集極和發(fā)射極移動，形成微弱的離子電流。

3. 信號定量：該離子電流的強度與火焰中燃燒的碳原子數目成正比。經高靈敏度放大器轉換后，即可精確計算出總烴的濃度（通常以甲烷或碳當量表示）。

關鍵技術與模式：區(qū)分甲烷與非甲烷烴

單純測量“總烴"往往不足以滿足環(huán)境監(jiān)測需求，因為不同烴類的化學活性差異巨大。因此，現代分析儀的核心功能是區(qū)分甲烷與非甲烷總烴：

• 總烴通道：樣氣直接進入FID檢測，測得總烴濃度。

• 甲烷通道：樣氣先通過一個催化轉化器（在約400°C下將非甲烷烴類催化氧化為CO?和H?O，而甲烷不被轉化），再進入FID檢測，此時測得的是甲烷濃度。

• 非甲烷總烴濃度：由總烴濃度減去甲烷濃度自動計算得出。NMHC是評估光化學污染和臭氧生成潛勢的關鍵指標，因此這一功能至關重要。

主要特點與應用領域

• 特點：靈敏度高（可達ppb級）、響應速度快、線性范圍寬、對所有烴類響應因子相近。

• 核心應用：

1. 環(huán)境空氣質量監(jiān)測：監(jiān)測城市、背景站及工業(yè)園區(qū)空氣中的NMHC，用于光化學煙霧研究和污染溯源。

2. 固定污染源排放監(jiān)測：連續(xù)監(jiān)測石化、化工、噴涂、印刷等行業(yè)工藝廢氣或燃燒尾氣中的總烴排放是否達標。

3. 無組織排放與廠界監(jiān)測。

4. 實驗室分析與應急檢測。

總而言之，總碳氫化合物分析儀是基于FID原理、能精確測定氣體中總烴濃度，并借助催化分離技術有效區(qū)分和報告甲烷與非甲烷總烴的高性能分析儀器，是大氣有機污染物監(jiān)測體系中不可h缺的核心設備。