PID光离子VOC检测仪原理

VOC检测仪适用于多种环境中有毒有害挥发性有机气体监测，VOC检测仪特别适用于个人安全防护和现场VOC检测。VOC检测仪主要有两种原理：光离子化检测（PID）和火焰离子化检测（FID）,简单来说，PID光离子原理检测仪的优点是：快速出数据，采购成本和维护成本低，体积小，便于携带，缺点是不能对现场成分做分析，只能检测综合浓度；FID检测器的优点是精度高，能对成分做分析，缺点是采购成本和维护成本高，不方便携带，不能满足现场出数据。

1、工作原理

光离子VOC检测仪是采用PID光离子原理来进行检测，光离子气体传感器（PID）是采用光离子电离气体的原理进行气体检测的。 具体的说，就是使用离子灯产生的紫外光对目标气体进行照射/轰击，目标气体吸收了足够的紫外光能量后就会被电离，通测气体电离后产生的微小电流，即可检测出目标气体的浓度。PID光离子原理按照离子灯能量可分为9.6eV、10.6eV和11.7eV三个种类；我们选用的是10.6eV，如果同一环境中同时有苯乙烯、苯、甲苯等气体，测出来的就是苯乙烯、苯、甲苯等的综合浓度值，也就是VOCs值，也叫非甲烷总烃值。如果环境中是单一成分苯，那么测出来的就是苯的浓度值。

2、工作过程

VOCs进入汽化室后被即载气带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。

由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸附，在载气中浓度大的组分先流出色谱柱，当组分流出色谱柱后，立即进入检测器。

检测器能够将样品组分转变为电信号，电信号的大小与被测组分的量或浓度成正比，电信号被放大记录形成气相色谱图。

使用紫外灯(UV)光源将有机物分子电离成可被检测器检测到的正负离子(离子化)。检测器捕捉到离子化了的气体的正负电荷幵将其转化为电流信号实现气体浓度的测量。

气体离子在检测器的电极上被检测后，很快会电子结合重新组成原来的气体和蒸汽分子。PID是一种非破坏性检测器，它不会改变待测气体分子。可以实现连续实时检测。

采用电化学传感器以扩散方式直接与环境中被测气体反应产生线性电压信号。电路由多块集成电路构成，信号经放大，A/D转换，暂存处理后在液晶屏上直接显示所测气体浓度值。当气体浓度达到预先设置的报警值时，蜂鸣器和发光二极管将发出声光以及震动报警信号。

安装在现场的探测器由控制器供电工作。当发生气体泄漏时，传感器将泄漏量转换成相应的电压信号输出，电信号经探测器的处理后上传至控制器，控制器接收之后将数据解析并显示在屏幕上。当浓度达到设定的动作值时，控制器发出报警并驱动外接设备。

1、冷凝收集法

对反应釜高温有机气体可采用冷凝收集 , 先用直冷凝再螺旋冷凝 , 该法除气效果明显 , 易操作、运行成本低 , 但对低沸点气体效果不佳。 

2、燃烧处理法

VOC 为有机挥发性物质 , 易燃烧 , 可采用常温或催化氧化燃烧处理 , 气体由引风管道通入锅炉或焚烧炉燃烧 , 但对高温有机气体还要经过安全论证。此法处理比较完全, 基本可以把VOC 转化为CO2 、H2O 。

3、活性吸附法

在有机废气治理工艺中 , 吸附是处理效果好、使用较广的方法之一 , 吸附剂有活性炭、硅藻土、沸石等 , 其中活性炭吸附应用最多。通过吸附系统 , 不仅可以使 VOC浓度大大降低 , 实现废气达标排放 , 而且吸附后通过气提解吸 , 收集物可回用于生产。

4、引风高空排放法

这是一般企业在装漆、砂磨等岗位使用最多、最简便的方法之一 , 其成本低、易操作、效果明显。但高空排放只是污染的转移 , 并没有真正解决污染问题 , 而引风机功力大小和风口安装高度又直接影响引风效果。

5、吸收除气法

因 VOC 一般都溶解于柴油或 200 # 汽油等有机溶剂 , 可用柴油或 200 # 汽油吸收 VOC , 吸收后的溶剂可用于燃料或稀释剂。这种方法操作方便、成本低 , 但吸收处理后一般尚有挥发气体残余 , 因有机溶剂本身易挥发 , 因此不能使 VOC降为零 , 若遇高温 , 则吸收率更低。

6、生物处理法

有机废气的生物处理是最经济有效的方法 , 效果好、运行费用低于任何一种处理方法 , 安全、易操作。 VOC 的生物净化法有直接微生物净化法、间接微生物处理法 ( 先水吸收再废水生物处理 ) 及植物净化法等。直接生物净化有生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤池、生物过滤池 , 处理效果好、操作方便 , 其中生物过滤池技术成熟 , 应用较多。如德国和荷兰建有几百座废气生物滤池 , 运行效果都很好。

生物处理法是用水或弱碱液吸收 VOC , 其中含有的醇类、醛类等物质易溶于水 , 吸收后的废水再用生物降解 , 使废水达标排放。植物净化法就是厂区内增加绿化面积 , 利用绿色植物吸收和转化大气中的污染物来净化空气 , 这种方法适用于大环境低浓度的污染。

7、采用替代 HAP 溶剂法

溶剂型涂料中的 VOC 污染物主要是甲苯、二甲苯中的挥发气体 , 虽然苯类稀释剂具有很多施工上的优点 , 但其毒害作用是众所周知的。因此 , 有的厂家正在寻找能替代含甲苯、二甲苯溶剂的配方 , 使涂料环保性能更好。