島津DLTR-2030 稀釋器

煤制氣作為煤炭清潔高效利用的重要途徑，在我國能源戰(zhàn)略中占據著關鍵地位。然而，在氣化過程中產生的硫化物，包括硫化氫 (H?S)、羰基硫 (COS)、硫醇 (如 CH?SH)、硫醚 (如 CH?SCH?) 及噻吩等，是亟待解決的突出問題。這些硫化物不僅是導致設備腐蝕、催化劑中毒和工藝不穩(wěn)定的主要因素，其最終排放更是造成大氣污染和酸雨等環(huán)境問題的重要源頭。因此，建立一種準確、可靠、高靈敏度的氣體硫化物分析方法，對于優(yōu)化煤氣化工藝、評估催化劑性能以及滿足日益嚴格的環(huán)保法規(guī)具有至關重要的意義。

目前，針對煤制氣中硫化物的分析，傳統(tǒng)方法如碘量法、亞甲藍法等多局限于對總硫或高濃度硫化氫的測定，無法滿足復雜基質中多種痕量 / 微量形態(tài)硫的分別定量需求。

為克服這些挑戰(zhàn)，本文采用氣相色譜火焰光度檢測器，選擇性檢測微量硫化物，并結合 SS-PLOT-Sulfur 毛細柱的強大分離能力，有效排除基質干擾；同時引入島津 DLTR-2030 稀釋器，僅用一瓶高濃度標氣進行自動精確稀釋即可完成繪制校正曲線，確保了定量結果的準確性，為煤制氣行業(yè)的工藝優(yōu)化、環(huán)保監(jiān)測與質量控制中有關硫化物定性定量提供了一種更為精準、便捷、可靠的分析方法。

Nexis GC-2030 氣相色譜儀，DLTR-2030 稀釋器 (閥箱版)

氣體樣品連接稀釋器入口，經質量流量計 DAMC-C 測量后，與經 DAFC-C 控制流量的一級稀釋氣通過混合器混合后，經過質量流量計 DAMC-R 測量后，再與經 DAFC-R 控制流量的二級稀釋氣混合器混合，再與四通與二級稀釋氣 DAFC-R 相連接混合均勻后，出口連接氣動六通閥的定量環(huán)。通入標氣后首先關閉電磁閥 16 并打開電磁閥 15，待稀釋的標氣完全混勻后再關閉電磁閥 15 并打開電磁閥 16 進氣，若樣品不稀釋，可以關閉一級、二級稀釋氣直接完成進樣操作。

充滿定量環(huán)的樣品通過六通閥切換導入分析流路，經過進樣口分流后，樣品中各組分使用 SS-PLOT Sulfur 硫化物專用毛細管色譜柱分離到達 FPD 檢測器檢測。

圖 1 島津 DLTR-2030 稀釋器原理圖

色譜柱：SS-PLOT-Sulfur 60m×0.32mm

柱箱溫度：50℃(3 min) → 20℃/min → 150℃(9 min)

載氣：N₂

流量：2.85mL/min

進樣口溫度：150°C

進樣量：1mL

FID溫度：200°C

空氣流量：60mL/min

控制方式：恒定線速度

線速度：36.4cm/s

進樣方式：分流進樣

分流比：5:1

氫氣流量：40mL/min

預運行程序

時間程序

由大連大特氣體有限公司提供的標氣，其組成和濃度列于表1，氮氣平衡。

表1 硫化物標氣各組分濃度

使用鋼瓶采集的煤制氣氣體樣品，直接連接儀器進氣口，打開閥門并調節(jié)適宜的壓力后，按設定程序自動進

樣分析。

按照1.3和1.4方法條件分析樣品，其色譜圖如圖2所示，各組分保留時間列于表2中。

圖2 標準樣品色譜圖

表2 標準樣品中各組分名稱、CAS 號以及保留時間

打開2.1標氣鋼瓶，可根據LabSolutions 軟件人工設定原始標氣流量，并分別設置相應的一級、二級稀釋氣流量獲得所要的目標濃度值，或者通過島津 DLTR-2030稀釋器專用軟件，直接輸入標氣原始濃度和所需的各種目標濃度，軟件自動設置并控制儀器的一、二級稀釋氣體流量，最終獲得如表3中所示的樣品氣5種不同濃度。

依據指數關系以濃度為橫坐標和峰面積為縱坐標，完成繪制各硫化物的定量擬合校正曲線，各化合物的線性關系如圖3所示，其相關系數 R列于表4中，均大于 0.998。

表3 標準樣品使用稀釋器后獲得的標氣濃度（WL/L）

使用2.1標樣稀釋20倍后的標氣濃度4連續(xù)進樣2次，考察儀器的重復性并計算檢出限（S/N=3）。峰面積重復性結果列于表4中，從表中可以看出，各組分的重復性良好，RSD均小于4%。計算儀器檢出限表明，各組分檢出限均小于 0.040wL/L。

表4 樣品中各硫化物的定量相關系數和檢出限

圖3 5種不同濃度標樣指數擬合校正曲線

本文利用島津 Nexis GC-2030氣相色譜儀和島津 SS-PLOT-Sulfur 毛細柱和 FPD 檢測器，搭配島津 DLTR-2030稀釋器（閥箱版），利用一瓶高濃度標氣建立5個濃度點的校正曲線，完成了煤氣中各種微量硫化物的精細分離和含量準確測定。采用島津稀釋器繪制的各組分定量擬合相關系數 R² > 0.998，兩次樣品測定各組分峰面積重復性 RSD%均小于<4%，硫化氫的檢出限<0.05 pL/L，方法穩(wěn)定可靠，定量精準易操作，可廣泛應用于各種煤制氣和煤化工工藝氣體中硫化物的含量分析和質量控制。