甲烷检测仪是一种检测甲烷浓度的仪器,是沼气建设中国家重点支持配置的仪器。甲烷检测仪在村级服务网点的应用主要包括:沼气池项目验收,沼气池故障诊断,沼气灶具故障诊断,沼气池和沼气管路气体泄露检测,沼气池维修。其中前三者的目的是测量高浓度(40%~80%)的甲烷,后两者主要测量低浓度(0~5%为甲烷的低爆炸极限)的甲烷,因此合理选择沼气分析仪,对于沼气池验收、病池诊断、灶具故障诊断、管路泄露检测等具有重要意义。
沼气成分分析以及沼气泄露报警的检测方法主要有:热催化燃烧方法、热导元件方法和红外测量方法。
(1)热催化燃烧方法
检测甲烷泄露最有效、最经济的方法是催化燃烧(黑白元件)方法。两只元件用铂丝加热到400℃,当空气中含有可燃气体时,测量元件在催化剂的作用下,元件表面发生催化反应,使温度上升,通过测量两只元件的温差就能判断出甲烷的含量。但是,载体催化元件有个致命缺陷,只能检测浓度为4%以下的甲烷气体,当空气中的瓦斯浓度超过5%时,元件就会发生“激活”现象,造成永久损坏。
(2)热导元件方法
不同气体的导热系数存在差别,热导元件检测方法就是根据气体的这一特性,来确定气体的体积浓度。沼气的主要成分是甲烷和CO2,被测沼气的导热系数由甲烷和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体,其导热系数可近似地认为是各组分导热系数按组成含量的加权平均值。根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系,可实现沼气成分的多组分气体的含量分析。但是该传感器对于低浓度测量有很大局限性,低于5%的甲烷无法测量,如果用于泄露报警将会造成很大的误差。
(3)红外测量方法
异种原子构成的分子在红外线波长区域具有吸收光谱,其吸收强度遵循朗伯—比尔定律。当对应某一气体吸收波长特征的光波通过被测气体时,其强度将明显减弱,强度衰减程度与该气体浓度有关。由于红外沼气分析方法采用物理原理,分析气体不与传感器发生反应,因此寿命很长,可以达到10年以上。该类型传感器不仅可以用于沼气泄露的低浓度报警,也可以用于高浓度的沼气成分测量。
在选择配置时需要考虑仪器的仪器功能、仪器质量保障体系、使用寿命等因素。在利用红外、热导、热催化原理的甲烷检测仪器中,可优先选择红外方法的仪器。如果仅测量沼气成分或者检测泄露,可以考虑基于热导和热催化原理的仪器。
⑵ 如何用气相色谱鉴别天然气中是否含有甲烷
用气相色谱鉴别天然气中是否含有甲烷的方法:
气相色谱操作条件,采用C18的毛细管色谱柱,对烃类的吸附能力比较强,分离效果好,用氮气做载气,氢焰作为检测器,常温下操作就可以。可以将天然气中的甲烷、乙烷和丙烷等成分轻易分开。有必要的话,用一个甲烷的标准样品标定一下甲烷的出峰时间。
⑶ 点燃甲烷气体前,为什么必须检验其纯度如何检验
甲烷具有可燃性,为防止发生爆炸,在点燃前必须检验其纯度。
甲烷验纯方法:把收集满气体的试管用拇指堵住,靠近点燃的酒精灯,再把拇指移开,听是“pupu”声还是尖锐爆鸣声,若是“pupu”声,则纯度足够;若是尖锐爆鸣声,则纯度不够,需重新收集.
⑷ 甲烷检测方法
甲烷检测仪的检测方法包括有:热催化燃烧方法、热导元件方法和红外测量方法。
⑸ 气体检测的方法都有哪些
1、半导体式
它是利用一些金属氧化物半导体材料,在一定温度下,电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理制造的。比如,酒精传感器,就是利用二氧化锡在高温下遇到酒精气体时,电阻会急剧减小的原理制备的。
优点
半导体式气体传感器可以有效地用于:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多气体地检测。尤其是,这种传感器成本低廉,适宜于民用气体检测的需求。下列几种半导体式气体传感器是成功的:甲烷(天然气、沼气)、酒精、一氧化碳(城市煤气)、硫化氢、氨气(包括胺类,肼类)。高质量的传感器可以满足工业检测的需要。
缺点
稳定性较差,受环境影响较大;尤其,每一种传感器的选择性都不是唯一的,输出参数也不能确定。因此,不宜应用于计量准确要求的场所。
2、燃烧式
这种传感器是在白金电阻的表面制备耐高温的催化剂层,在一定的温度下,可燃性气体在其表面催化燃烧,燃烧是白金电阻温度升高,电阻变化,变化值是可燃性气体浓度的函数。
优点
催化燃烧式气体传感器选择性地检测可燃性气体:凡是不能燃烧的,传感器都没有任何响应。催化燃烧式气体传感器计量准确,响应快速,寿命较长。传感器的输出与环境的爆炸危险直接相关,在安全检测领域是一类主导地位的传感器。
缺点
在可燃性气体范围内,无选择性。暗火工作,有引燃爆炸的危险。大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。
3、热导池式
每一种气体,都有自己特定的热导率,当两个和多个气体的热导率差别较大时,可以利用热导元件,分辨其中一个组分的含量。这种传感器已经传感器地用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。
这种气体传感器可应用范围较窄,限制因素较多。
4、电化学式
它相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性,可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应,可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子类:
(1)、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。
(2)、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是现有毒有害气体检测的主流传感器。
(3)、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。
(4)、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。
5、红外线
大部分的气体在中红外区都有特征吸收峰,检测特征吸收峰位置的吸收情况,就可以确定某气体的浓度。
这种传感器过去都是大型的分析仪器,但是近些年,随着以MEMS技术为基础的传感器工业的发展,这种传感器的体积已经由10升,45公斤的巨无霸,减小到2毫升(拇指大小)左右。使用无需调制光源的红外探测器使得仪器完全没有机械运动部件,完全实现免维护化。红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类,准确测定气体浓度。
这种传感器成功的用于:二氧化碳、甲烷的检测。