气相色谱在煤气化中的应用

　　[摘 要]随着科学技术的进步，气相色谱分析技术在煤气化领域的应用越来越广泛。由于气相色谱分析技术具有稳定的优越性及技术方面的成熟性，所以在煤气化气体分析的应用中起到了非常重要的作用。本文将从阐述气相色谱分析入手，进而重点介绍其在煤气化气体分析中的作用。
　　[关键词]气相色谱法；煤气化；气体分析
　　中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0225-01
　　概述
　　现如今，随着经济社会的不断进步，科技的不断创新，以及人们对环境质量的要求不断提高，社会各界人士对煤气化行业带来的环境问题的关注不断提高，因此煤气化的气体分析的过程成为煤气化产业步骤的重中之重，是一个不可或缺的环节，是环境保护以及社会稳定的重要保障，并且直接关系到国民生活的健康绿色发展。但如果想提高煤气化气体分析检测的可靠性，在检测过程中我们就必然要使用气相色谱分析技术，气相色谱分析技术的应用，能在低成本的前提下实现气体分析的高精度检测，并且能够被广泛应用在对挥发性物质的检测当中。
　　1、气相色谱法的概述
　　1.1气相色谱法的概念及发展
　　气相色谱法（gas chromatography 简称GC）是色谱法的一种。色谱法中有两个相，一个相是流动相，另一个相是固定相。如果用液体作流动相，就称为液相色谱，用气体作流动相，就称为气相色谱。气相色谱法由于所用的固定相不同，又可以分为两种，一种是用固体吸附剂作固定相的被称为气固色谱，另一种用涂有固定液的单体作固定相的被称为气液色谱。
　　气相色谱法是用气体作为移动相的，这是一种在有机化学领域中对于一些易于挥发而不发生分解的化合物进行分析与分离的色谱技术。这种方法首次被发现是在1952年，随着第一个气相色谱检测器的发明而被提出，气相色谱法通过运用各种物质的极性、吸附性以及沸点的不同，从而实现对混合物的有效分离，由于气体是一种流动物质，因此要通过对检测样品多次分组，进行吸附从而达到物质的平衡性。气相色谱技术具有较为系统的工序流程，作为当前行业中被广泛应用于挥发性物质的一种检测技术，能够有效帮助工作人员提升分析检测的工作效率。但是随着社会与科技的不断进步，气相色谱法也要与时供进，不断创新才能实现煤气化产业的更好更强的发展[1]。
　　1.2气相色谱法的特点
　　气相色谱是色谱系列中的一种，是用气体作为流动相的一种色谱法，在分离分析技术方面，具有以下六种特点：
　　（1）高灵敏度：可检测出10-13～10-11克的物质，可作超纯气体、高分子单體的痕迹量杂质分析和空气中微量毒物的分析。能够进行超纯气体、高分子单体的痕迹量杂质分析和空气中微量毒物的分析；
　　（2）高选择性：能够有效地分离多种性质极为相近的同位素以及各种同分异构体；
　　（3）高效能：能够把组分结构复杂的样品分离成单组分；
　　（4）速度快：一般的分析过程只需几分钟即可完成一个分析周期，有利于提高生产效率；
　　（5）应用范围广：可以分析低含量的气体、液体，也可以分析高含量的气体、液体，不受组分含量的限制；
　　（6）所需试样量少：一般气体样用量只需要几毫升，液体样用几微升或几十微升，因此成本较低。
　　（7）设备和操作比较简单，仪器价格比较便宜。
　　气相色谱法应用广泛，可以分析气体、易挥发的液体和固体及包含在固体中的气体。一般情况下，只要沸点在500℃以下，且在操作条件下热稳定性良好的物质，原则上均可用气相色谱法进行分析。对于受热易分解和挥发较低的物质，如果通过化学衍生的方法使其转化为热稳定和高挥发性的衍生物，同样可以实现气相色谱的分离与分析。气相色谱不适用于大部分沸点高和热稳定性不好的化合物以及腐蚀性能和反应性能较强的物质，有15%～20%的有机化合物能用气相色谱法进行分析。
　　2、煤气化工艺简述
　　煤气化是指煤或焦炭、半焦等固体燃料在高温常压或加压条件下与气化剂反应，转化为气体产物和少量残渣的过程。气化剂主要是水蒸气、空气（或氧气）或它们的混合气，气化反应包括了一系列均相与非均相化学反应。所得气体产物视所用原料煤质、气化剂的种类和气化过程的不同而具有不同的组成，可分为空气煤气、半水煤气、水煤气等。煤气化过程可用于生产燃料煤气，作为工业窑炉用气和城市煤气，也用于制造合成气，作为合成氨、合成甲醇和合成液体燃料的原料[2]。
　　煤气化工艺是企业生产合成气的主要步骤之一，主要通过气化过程将固态煤转化成合成气以及一些副产品。煤气化工艺技术分为：固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类，各种气化技术均有其各自的优缺点，对于原料煤的品质均有一定的要求，其工艺的先进性、技术成熟的程度也有一定差异。以生产甲醇行业为例，首先通过装置将固体煤转化为甲醇，装置原料主要由两部分组成：一是洗煤装置所需消耗的洗精煤，二是焦化装置所需的氢气。甲醇厂以煤为原料.通过水煤浆气化技术生产出原料粗煤气，再经变换和热回收调整合适的比例，经低温甲醇洗净脱酸后配上氢气，经压缩后进行甲醇合成最终产出甲醇。产出甲醇满足了生产需要以及利润目标，但是其过程中不可避免地会造成环境的污染，因此我们需要对其产生的气体进行分析检测，从而达到环保的目的。
　　3、气相色谱法在煤气化气体分析中的实践应用
　　3.1应用现状分析
　　虽然每种气体的成分和性能不尽相同，但是它们都可以用气相色谱进行分析。比如说一些常温下不能液化的气体（O2、H2等），气相色谱技术能够利用活性炭、分子筛、有机高聚物等方式对其进行气体分析：对于一些烃类气体，气相色谱技术能够利用色谱柱来进行分离、分析检测。气相色谱法在气体分析中的应用有一定的特点：首先气相色谱技术包括毛细管柱和不同的气相色谱，并可以实现对煤气化气体的高效测定工作：气相色谱技术能够采用自动切換载气方法，所以可以实现对一些永久性气体的分析：同时，气相色谱技术自身也可以较好地规避一些系统误差和偶然误差，从而提高分析工作的准度与精度[3]。
　　3.2在气体分析中的作用
　　气相色谱技术在煤气化气体分析中的作用主要体现在下几个方面：
　　（1）气相色谱法在煤气化气体分析中最重要的作用是能够增加检测的精确性。在此过程中，工作人员应尽力使整个系统成为双路进样，并且进一步组成载气切换系统；
　　（2）其次就是増加分析的准确度。在此过程中，下作人员应先逐步分析标记样本，然后对考察方法进行准确度判定，从而达到精准分析。
　　4、结束语
　　综上所述，洗煤行业作为社会进步、国民经济稳定以及人类绿色健康发展的重要组成部分，洗煤行业必须续不断加强对煤气化气体的分析检测，这样才能创造真正的“绿水青山，金山银山”。所以相关部门要积极对气相色谱技术进行开发研究工作，采用先进的检测技术，不断提高气体分析检测的科学性，实现安全检测工作的稳定可持续发展。
　　参考文献
　　[1]李洋明.气相色谱技术在煤气热值分析中的作用分析[J].科技与企业，2013，11-136.
　　[2]任清祥.气相色谱分析工业煤气的几点思考[J].中国化工贸易，2016，7-189.
　　[3]李奥启.浅析气相色谱仪的应用现状及发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2011，11-122.

推荐访问:煤气化 色谱 气相