VOC 在線監測系統的工作原理通常包括以下幾個主要步驟:
- 采樣
系統通過采樣泵將環境中的氣體樣品抽取到監測系統中。采樣泵產生負壓,使氣體通過采樣管路進入系統。
為了保證樣品的代表性,采樣點的位置需要經過精心選擇,通常位于污染源排放口或環境敏感區域。
- 預處理
抽取的氣體樣品可能含有灰塵、水分和其他雜質,需要進行預處理。預處理裝置通常包括過濾器,用于去除顆粒物;除濕器,用于降低樣品的濕度,防止水分對后續檢測造成干擾。
- 分離與檢測
經過預處理的氣體進入檢測單元。常見的檢測方法包括氣相色譜法(GC)、光離子化檢測法(PID)、火焰離子化檢測法(FID)等。
氣相色譜法(GC):氣體樣品在色譜柱中根據不同物質在固定相和流動相之間的分配系數差異進行分離。分離后的物質依次通過檢測器,產生電信號。
光離子化檢測法(PID):使用紫外燈作為光源,當 VOC 分子進入檢測室時,在紫外光的照射下被電離,產生離子電流。電流的強度與 VOC 濃度成正比。
火焰離子化檢測法(FID):樣品進入氫火焰中燃燒,VOC 分子被電離成離子,在電場作用下產生電流,電流大小與 VOC 濃度相關。
- 數據處理與傳輸
檢測單元產生的電信號被傳輸到數據處理單元,經過放大、濾波、模數轉換等處理,計算出 VOC 的濃度值。
處理后的濃度數據通過有線或無線方式傳輸到監控平臺,實現數據的實時顯示、存儲和分析。
例如,一個采用氣相色譜-火焰離子化檢測法(GC-FID)的 VOC 在線監測系統,氣體樣品首先被采集并經過預處理去除雜質和水分,然后進入氣相色譜柱進行分離。不同的 VOC 組分在不同時間從色譜柱流出,進入 FID 檢測器被檢測。FID 產生的電信號經過處理后得到各組分的濃度值,并傳輸到監控中心,以便工作人員及時了解 VOC 的排放情況。
不同類型的 VOC 在線監測系統在具體的工作流程和技術細節上可能會有所差異,但總體上都是基于上述基本原理來實現對 VOC 的實時監測。