天霁™高精度环境大气采样监测系统

2023-03-24 14:00

ODS5-PRO 高精度环境空气ODS和含氟温室气体监测系统


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天霁ODS5-PRO是国内首套商品化的高精度环境空气ODS和含氟温室气体监测系统,采用双捕集阱超低温预浓缩进样系统,以气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)为分析仪器,配合全自动化控制系统和软件平台,可实现大气中约50种ODS和含氟温室气体的高精度自动化观测。系统监测物种数量、检测限和精度与AGAGE的Medusa系统同处于国际领先水平。


天霁ODS5-PRO高精度环境空气ODS和温室气体监测系统具有监测物种数量多、检测限低、精度高、可监测气体浓度范围宽、自动化程度高的优点,适用于以下场景:


  •     背景站洁净大气ODS和含氟温室气体高精度监测

  •     城市大气ODS和含氟温室气体高精度监测

  •     大气监测中心站点空气样品ODS和含氟温室气体的自动化分析

  •     工业园区空气ODS和含氟温室气体全要素监测


[系统特点]


1. 大体积进样

采用高精度质量流控制器控制进样体积,样品量可达2L甚至更高,极大提高分析精度。

2. 双捕集阱设计

采用具有宽线性温度范围的双捕集阱,多次进行热解析和浓缩,可使目标物从干扰组分中得到进一步分离和纯化,从而保证样品分析的高灵敏度和重现性。

3. 超低温捕集与急速变温系统

系统内置超级制冷系统,最低温度达-180℃,可以冷凝大气中绝大多数含卤气体组分,甚至包括沸点极低的含氟气体。因此可以扩大检测气体范围,也能够避免不同气体组分在较高的温度下在捕集阱中相互反应,从而提高了气体组分的分析准确度。

急速变温系统可实现从-180℃至100℃,以及从100℃至-160℃的急速变温,极大提高吸附解析效率。

4. 智能化控制,全自动结果解析

系统配有自主开发的流程控制软件和数据处理软件,可以实现系统的全自动化运行和远程操作、诊断与监控。

流程控制软件可通过预设程序,自动控制阀门位置、捕集阱温度等重要参数以及气相色谱和质谱的运行,实现系统的全自动智能化运行。具备阈值报警功能,在外界环境或系统运行出现故障时第一时间通知技术人员并采取保护性措施,保障硬件和实验室安全。

数据处理软件可自动完成谱图积分、数据处理、结果比对、浓度标定等功能,能够实现分析结果的自动化处理、人工质量控制、自动浓度计算和本底值筛分。


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天霁GHG5-PRO 高精度含氟温室气体监测系统

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天霁GHG5-PRO用于对环境空气中的含氟温室气体进行自动化高精度监测,系统在ODS5-PRO基础上针对含氟温室气体分析进行了专门优化,进一步降低了运行成本,特别适用于大气背景站在线监测使用。

含氟温室气体,简称F-gas,包括《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)之《京都议定书》包含的7类温室气体中的4类,即氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)。含氟温室气体具有极高的全球增温潜势(GWP),如NF3的GWP100高达15750,而SF6的GWP100高达23500。因此,尽管大气中的含氟温室气体浓度极低,但含氟温室气体占长寿命温室气体辐射强迫的11%,对全球变暖起着重要作用。

大气浓度监测已成为中国实现碳中和及履行《蒙特利尔议定书》、《京都议定书》等全球环境公约成效评估的重要手段,《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》已明确将NF3、SF6、HFCs等温室气体监测纳入常规监测体系统筹设计。但含氟温室气体在环境空气中的含量在ppt(万亿分之一)级别,且大气浓度变化幅度小,对监测系统检测限和精度的要求极高。天霁GHG5-PRO采用双捕集阱超低温预浓缩进样系统,以气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)为分析仪器,配合全自动化控制系统和软件平台,可实现大气中约20种含氟温室气体的高精度自动化观测,其监测物种数量、检测限、精度均达到国际先进水平。


天霁GHG5-PRO是满足高精度、低检测限、具有自主知识产权的大气受控卤代烃监测系统,适用于以下场景:


•     背景站洁净大气含氟温室气体高精度监测

•     城市大气含氟温室气体高精度监测

•     大气监测中心站点空气采样样品含氟温室气体的自动化分析

•     工业园区空气含氟温室气体全要素监测


天霁GHG5-PRO支持自定义分析方法,也可用于环境空气高精度监测方法的研究。


[系统特点]


1.管控物种全覆盖

监测物种涵盖《蒙特利尔议定书》之《基加利修正案》以及《京都议定书》管控的全部4大类含氟温室气体

2.极低检测限

优于0.05ppt,满足不同监测应用需求

3.极高精度

环境大气浓度(20ppt)精度达到0.2%~1%,达到国际顶尖实验室类似设备的水平

4.浓度范围广

监测浓度跨7个数量级,满足背景大气、城市大气、工业园区等不同环境的大气监测需求

5.全自动化控制

系统可实现全自动化在线监测和主动故障报警

6. 国际认可的数据处理分析

提供从色谱图到最终数据的全流程软件平台,以及国际认可的数据处理和应用服务






天霁ODS5-Flex 高精度环境空气卤代烃分析系统

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天霁ODS5-Flex 高精度环境空气卤代烃分析系统是在ODS5-Pro系统的基础上,专门针对实验室应用所推出的高精度环境空气分析系统。ODS5-Flex 采用源自AGAGE Medusa 的6阀切换流程、双快速变温核心冷阱和-200℃超级制冷技术,可实现环境空气中绝大多数痕量卤代烃与VOC的冷凝预浓缩与进样分析。


天霁ODS5-Flex 控制软件采用开放式架构设计,可由用户自定义析流程和色谱方法。通过对分析流程和色谱方法的优化,可进一步扩展系统的分析能力。此外,选配在线采样模块后,ODS5-Flex 也可用于环境空气的连续在线监测。


[系统特点]


  • 全能型环境空气分析——ODS、VOCs、HFCs、NF3一网打尽

  • 快速变温双核心冷阱——精准控制冷凝浓缩、吹扫除杂和聚焦进样过程

  • 独特6阀切换流程——可自定义气流走向,配合捕集阱温控高效去除杂质

  • -200℃超级制冷技术——集成式设计,不使用含氟制冷剂,可冷凝NF3等超低沸点物质

  • 专用质谱系统——为连续运行专门设计,耗材寿命翻倍,超高可靠性

  • 开放式控制系统——支持自定义运行方法文件,实现对阀位、温度、压力、流量、GCMS的精确序列控制

  • 全功能软件平台——可自定义质谱数据分析方法和校正组分表,可选全自动数据处理软件






ODS和HFC大气浓度在线观测系统


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ODS和HFC大气浓度在线观测系统基于ODS5-PRO高精度环境空气监测系统,包含在线采样进样模块、标气、钢瓶组等用于大气观测站点的全套硬件以及现场维护、数据处理分析服务,为环境大气中ODS和含氟温室气体的连续在线观测提供一站式完整解决方案。


在线观测系统由采样管路、在线采样进样模块、ODS5-PRO分析系统主机、标气组、气体钢瓶组(氦气+氮气)组成。采样管路一端安装于梯度进气塔塔顶,另一端连接于在线采样进样模块入口。在线采样进样模块内置常开抽气泵,用于向分析系统提供连续的新鲜采样气体。为了保证在大气背景浓度下的分析精度,系统配有专用标气瓶,还配有氦气和氮气钢瓶组。


在线观测系统还包含综合处理和显示分析系统。ODS5-PRO分析系统可将每天新生成的监测数据形成压缩数据包,自动通过相关业务数据传输系统上传至数据处理中心。数据处理中心的综合数据处理和显示分析系统,可自动完成压缩数据包的加解压缩和数据入库、色谱积分、标气信息导入、空气样品浓度计算,并提供长期运行精度分析、质量保证和质量控制、异常数据处理、大气浓度序列本底值筛分、月均和年均本底浓度值分析等功能,经过质控后提交最终数据。




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