气相附件之内置甲烷转化炉(MTN-2)

2024年6月03日

甲烷转化炉作为气相色谱仪常用的一个附件,是检测ppm级别CO、CO2的神器。岛津有一款内置于GC内部的甲烷转化炉(MTN-2),今天就给大家介绍一下。

01 什么是甲烷转化炉?有什么作用?

热导检测器(TCD)只能用于分析气体中含量较高的一氧化碳和二氧化碳时。对于气体中ppm级一氧化碳和二氧化碳的分析,受热导检测器检测限的影响,使用热导检测器是不能满足分析要求的。同时一氧化碳和二氧化碳在氢火焰离子化检测器上又无响应,因此需要使用甲烷转化炉,将微量的一氧化碳和二氧化碳加氢转化成甲烷后再由氢火焰离子化检测器来检测。

(1)MTN-2甲烷转化炉(后简称MTN-2)是岛津气相色谱仪的一种附件,内置于仪器内部,使用Ni催化剂通入氢气后在高温下将CO、CO2转化为CH4,然后进入FID检测器检测。(如图一)


(图一)

(2)MTN-2包括反应炉与温度控制器两个部分,反应炉中填充催化剂用于将CO,CO2转化为CH4,温度控制器用于控制反应炉温度,反应炉的温度控制范围在室温~370℃之间。

02 Ni催化剂的更换与维护

在MTN-2中最重要的就是Ni催化剂了,它是将CO、CO2转化为CH4的关键,那么如何来更换呢?

请根据以下步骤装填催化剂。(在文末有拆卸的附图)

首先,将反应管前后两端的接头取下;

其次,装填Ni催化剂。

图二为装填完成后的反应管示意图。


(图二)

装填催化剂需适量,装填完成后催化剂在反应管中的长度约为40mm。催化剂装填至反应管的中心位置,可参照如下方式:

i. 取少量石英棉,并借助小棍将其填放在①所示的位置(参见图二);
ii.从相反方向用小棍装填入所需催化剂;
iii.同步骤i),在另一端填放入石英棉至③所示的位置(参见图二);

最后,将反应管两端的接头紧好。

注:反应管中失效的催化剂也是使用小棍移除。

03  哪些原因导致CO、CO2转化率下降

日常使用中可能会出现CO、CO2转化率下降的情况,那么有哪些原因导致的呢?

失效的催化剂更换后,如何老化催化剂?

(1)将连接甲烷转化炉和FID检测器的接头断开(老化过程中会产生一些污染物,断开检测器可以有效防止检测器污染),并把FID进口堵死。

(2)老化时将氢气流量设定为20ml/min,采用阶梯式升温。

拆解图 



通过以上学习,相信大家应该都对甲烷转化炉有一定的认识,请记得定期维护保养仪器!赶紧操作起来吧!