在线质谱仪
不同种类的离子源、质谱计和检测器的相互组合,形成各种不同的
质谱仪。选用不同的质谱计和离子源受质谱研究的需要和生产成本等因素的影响。但作为离子检测系统,感光板必将被电子检测系统完全替代。
在线质谱仪从20世纪70年代末80年代初开始在欧洲出现,20世纪80年代中期,工业质谱仪得到化工工程的认可,开始在工业过程成分分析中迅速发展和应用。它可对工业流程中的气体或蒸汽进行定性、定量实时检测,可以对10多个气路,每路多达9-16种成分进行分析,通过自动气路切换、自动校准和自动数据采集处理,连续不断的给出各气路中各种成分的百分含量,分析范围达到100%-10×10-6,可广泛用于石油化工、高纯气体生产、钢铁、食品加工、医药制造等行业。
在线质谱仪应用于工业流程进行过程分析,一般都是定量分析,而且都是多道的。多道质谱仪加速电压固定,在离子分离器离子出射断设多个出射狭缝,每个狭缝对应一个质荷比,用于检测气体试样中一种组分的含量。它可对工业流程中的气体或蒸汽进行定性、定量实时检测。它的特点是分析速度快,精度高,可同时进行多组分分析。但它的缺点是仪器价格高,维护量较大。
在线质谱仪和试验室中用质谱仪的原理结构基本相同。世界科技先进国家已成功将过程质谱仪投入生产过程。在线质谱仪分析速度特别快,只要几秒到20多秒钟就能对一种气流进行全面分析。如乙醇生产中可以用同一台仪器快速检测反应前后的多点多种组分,从而显著减少费用。
由于高炉炉膛外用水冷却,检测人员发现H2或H2O含量升高的现象,是高炉外壳损坏的预兆,提醒操作人员对高炉进行及时检修,以避免不必要的损失。又如在乙二醇生产中,以乙烯和氧气为原料,在一定压力和温度下通过催化剂生成环氧乙烷,而后与水合成乙二醇。乙烯本身是易燃易爆的可燃气体,将乙烯与一定浓度的氧气和其他烃类进行氧化又是放热反应,更增加了生产的危险性。工艺人员要求及时正确的计算允许乙烯、氧气和其他烃类或惰性物质的混合物的可燃性极限,以及允许的最大氧浓度,这种计算的主要依据是应用
质谱仪对反应进行实时的全组分分析测量的数据。