礦井專(zhuān)用氣相色譜儀

礦井瓦斯的形成

礦井瓦斯的主要成分是烷烴，其中CH4占絕大多數(shù)。這些氣體是古生植物在成煤過(guò)程中，經(jīng)厭氧菌作用，植物的纖維質(zhì)分解產(chǎn)生CH4氣體 ，及煤在高溫高壓的地質(zhì)作用缺氧的狀態(tài)下，產(chǎn)生的干餾氣體。由CO、CO2、C2H2、C2H4、C2H、痕量的H2、SO2、H2S（不檢測(cè)）和礦井通風(fēng)氣 O2、N2組成。

礦井瓦斯的危險(xiǎn)性

礦井瓦斯是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體。它難溶于水，擴(kuò)散性比空氣高。瓦斯無(wú)毒，但當(dāng)濃度高時(shí)，會(huì)引起窒息。當(dāng)其在空氣中達(dá)到一定濃度（5％～16％），并遇高溫（650～750℃）時(shí)能引起爆炸，CO氣使人員中毒，C2H2、C2H4、C2H6氣會(huì)使煤層自燃。因此對(duì)礦井瓦斯的監(jiān)控不可忽視。

礦井瓦斯的監(jiān)測(cè)要求

國(guó)家要求監(jiān)測(cè)成份及濃度范圍：

成份	O2 (%)	N2 (%)	CH4	CO（ppm）	CO2（ppm）	C2H4（ppm）	C2H6（ppm）	C2H2（ppm）
測(cè)定范圍	20.9±5	78.10±10	0.1ppm～10%	1-1000	1-1000	0.3-1	0.3-1	0.3-1

儀器配置

GC-8960型氣相色譜儀：雙氫焰檢測(cè)器(FID),熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD),甲烷轉(zhuǎn)化爐 ,十通閥自動(dòng)進(jìn)樣器，三信號(hào)輸出口，專(zhuān)用填充柱。

分析原理及方法

儀器采用TCD,雙FID檢測(cè)器，填充柱系統(tǒng)，甲烷轉(zhuǎn)化裝置，通過(guò)十通閥自動(dòng)進(jìn)樣，一次進(jìn)樣分析礦井瓦斯。O2、N2通過(guò)TCD檢測(cè) ，其余組分經(jīng)FID檢測(cè)器檢測(cè)，由于FID對(duì)CO、CO2不響應(yīng)，所以要將CO、CO2通過(guò)鎳觸酶催化和H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化成CH4后再分析。
反應(yīng)式如下：
CO＋3H2＝CH4＋H2O
CO2＋4H2＝CH4＋2H2O

分析條件

恒溫分析

• 柱溫：60℃
• FID：140℃
• TCD：120℃
• 轉(zhuǎn)化爐：360℃
• 橋流：120A
• 流速：35ml/min
• 進(jìn)樣量：1ml

FID靈敏度根據(jù)樣品含量高低循環(huán)自動(dòng)改變

總結(jié)

儀器主要特點(diǎn)：
1、 采用微機(jī)控制，全鍵盤(pán)操作，大屏幕液晶中文顯示，儀器配置熱導(dǎo)及雙氫火焰檢測(cè)器，甲烷轉(zhuǎn)化爐、四路并聯(lián)，十通閥自動(dòng)進(jìn)樣，專(zhuān)用色譜柱，三信號(hào)輸出口。
2、 可配備電子捕獲檢測(cè)器測(cè)定示蹤氣體SF6,火焰光度檢測(cè)器測(cè)定H2S、SO2等氣體。
3、 色譜柱采用專(zhuān)用填充柱，安裝有三根預(yù)切柱裝置，有效防止三根分析柱被污染，確保整套儀器長(zhǎng)期不間斷工作。
4、 可配多通道礦井氣體自動(dòng)取樣裝置，每個(gè)通道氣路獨(dú)立，互不干擾，死體積小，取樣代表性好。
5、 操作全自動(dòng)化：儀器由微機(jī)自動(dòng)控制， 十通閥自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換功能：手動(dòng)（球膽取樣）和自動(dòng)進(jìn)樣可任意選擇。
6、 分析速度快： 4-8分鐘內(nèi)，一次進(jìn)樣完成對(duì)礦井瓦斯爆炸氣體常量 (O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2)的分析。
7、 因礦井氣中甲烷含量的不同，對(duì)CO2、C2H4、C2H6,、C2H2 微量組分，根據(jù)出峰自動(dòng)改變靈敏度檢測(cè)。
8、 自燃發(fā)火標(biāo)志氣體最小檢測(cè)濃度 CO、C2H2≤0.5ppm ,C2H4 ≤0.1ppm。