现代在线分析仪器技术与应用 朱卫东 编 专业科技 文轩网

第1篇现代在线分析仪器概论
第1章基础知识002
1.1现代在线分析仪器技术概述002
1.1.1在线分析仪器的有关知识002
1.1.2在线分析仪器技术的分类006
1.1.3流程工业在线分析仪器的发展008
1.1.4环境监测在线分析仪器的发展009
1.2现代在线分析仪器的技术应用011
1.2.1现代在线分析仪器技术应用概述011
1.2.2在线分析仪器在流程工业中的应用013
1.2.3在线分析仪器在环境监测中的应用015
1.2.4在线分析仪器的技术进展与热点技术016
第2章系统集成与工程技术021
2.1在线分析项目的系统集成技术概述021
2.1.1在线分析项目的系统集成技术021
2.1.2在线分析项目的系统集成设计技术023
2.1.3在线分析项目的技术解决方案设计024
2.1.4系统集成的分析流程设计与输出文件026
2.2在线分析项目的系统集成制造与工程技术027
2.2.1在线分析项目的系统集成制造技术027
2.2.2在线分析项目的工程技术质量管理030
2.2.3在线分析仪器的可靠性技术与可靠性管理032
2.2.4在线分析仪器设备的安装调试与交付验收035
第2篇在线气体分析仪器
第3章在线光谱气体分析仪器040
3.1现代在线光谱分析技术概述040
3.1.1在线光谱分析技术的发展040
3.1.2光谱分析技术的基本测量原理042
3.1.3在线光谱分析技术的分类与应用046
3.1.4环境光学监测技术的发展与应用048
3.2在线红外光谱气体分析仪器052
3.2.1在线红外光谱气体分析仪器概述052
3.2.2非分散红外气体分析仪器的检测技术055
3.2.3非分散红外气体分析仪的典型产品061
3.2.4傅里叶变换红外气体分析仪器的检测技术065
3.2.5傅里叶变换红外在线气体分析仪器的典型产品与应用071
3.3在线激光光谱气体分析仪器073
3.3.1激光光谱气体分析仪器概述073
3.3.2激光光谱气体分析仪器的测量原理与分类076
3.3.3激光光谱气体分析仪器的结构组成与关键部件078
3.3.4激光光谱气体分析仪器的技术应用及典型产品081
3.3.5量子级联激光器及其在中红外气体分析中的应用084
3.3.6带间级联激光器及其在中红外气体分析中的应用090
3.4在线拉曼光谱分析仪器092
3.4.1在线拉曼光谱分析技术概述092
3.4.2在线拉曼光谱分析仪器的检测技术094
3.4.3在线拉曼光谱分析仪器的组成与关键技术096
3.4.4在线拉曼光谱分析技术的典型应用案例100
3.5在线紫外光谱气体分析仪器103
3.5.1在线紫外光谱气体分析技术概述103
3.5.2在线紫外吸收光谱气体分析仪器的检测技术105
3.5.3在线紫外荧光气体分析仪器的检测技术与组成109
3.6在线光声光谱气体分析仪器112
3.6.1在线光声光谱气体分析技术概述112
3.6.2光声光谱气体分析仪器的技术分类与特点113
3.6.3在线光声光谱气体分析仪器的关键部件114
3.6.4在线光声光谱分析仪的应用与典型产品118
3.7在线化学发光气体分析仪器120
3.7.1在线化学发光气体分析技术概述120
3.7.2在线化学发光法气体分析仪器的关键部件122
3.7.3在线化学发光分析仪器的典型产品与应用123
第4章在线气相色谱分析仪器127
4.1在线气相色谱分析仪器检测技术127
4.1.1在线气相色谱分析仪器概述127
4.1.2在线气相色谱仪的系统集成及其技术应用129
4.1.3在线气相色谱仪的定性定量分析与标定技术132
4.1.4在线气相色谱仪的进样及电子流量控制技术134
4.2在线气相色谱仪的主要部件及热解析技术136
4.2.1在线气相色谱仪常用的检测器136
4.2.2在线气相色谱仪器的管阀件及气体纯化器142
4.2.3在线气相色谱仪的色谱柱与色谱柱箱145
4.2.4在线气相色谱仪的辅助气及气体发生器147
4.2.5热解析技术及在线色谱仪的热解析装置149
4.2.6在线气相色谱仪的电子控制系统与色谱工作站150
4.3在线气相色谱仪器的典型产品技术151
4.3.1在线气相色谱仪器的典型产品151
4.3.2便携式气相色谱仪的基本组成与典型产品154
4.3.3在线气相色谱仪增强等离子体放电检测器技术156
4.3.4在线气相色谱仪器的中心切割与反吹技术158
4.4在线气相色谱仪在过程分析与环境监测等领域的应用161
4.4.1在线气相色谱仪在工业过程分析中的应用161
4.4.2在线气相色谱仪在环境监测领域中的应用164
4.4.3在线气相色谱仪在超纯气体分析中的应用174
4.4.4在线气相色谱仪在天然气能量计量中的应用176
第5章在线质谱分析仪器180
5.1在线质谱分析仪器检测技术180
5.1.1在线质谱分析仪器概述180
5.1.2四极杆质谱仪的检测技术与典型产品182
5.1.3磁扇式质谱仪的检测技术与典型产品185
5.1.4飞行时间质谱仪的检测技术与典型产品188
5.1.5离子阱质谱仪的检测技术与典型产品195
5.2在线质谱仪器的主要部件198
5.2.1在线质谱仪的离子源及离子检测器198
5.2.2在线质谱仪的样品处理与进样系统203
5.2.3在线质谱仪的真空系统与真空泵207
5.2.4在线质谱仪的数据库与数据处理系统209
5.3在线质谱仪的技术应用211
5.3.1在线质谱仪技术应用概述211
5.3.2在线磁扇式质谱仪在钢铁行业及环境监测领域的典型应用213
5.3.3质子转移反应质谱仪及其在大气环境监测等领域的应用215
5.3.4四极杆质谱仪在生物发酵过程气体监测领域的应用216
5.3.5在线质谱仪在环氧乙烷/乙二醇过程检测领域的应用219
5.3.6在线质谱仪在科学研究过程中的典型应用221
5.3.7在线质谱仪在大气颗粒物PM2.5源解析技术中的应用223
5.4在线质谱仪的联用技术226
5.4.1在线色谱-质谱联用技术及其应用226
5.4.2电感耦合等离子体与四极杆质谱联用技术232
5.4.3低热容色谱与双曲面三维离子阱质谱联用技术232
5.4.4微分电化学质谱及热重-质谱联用技术234
第6章在线电化学、热导、顺磁氧分析仪及气体传感器236
6.1在线电化学气体分析仪器236
6.1.1在线电化学气体分析技术概述236
6.1.2燃料电池氧传感器及燃料电池式电化学氧分析仪238
6.1.3定电位电解式气体传感器及定电位电解式气体分析仪241
6.1.4其他应用的电化学微量氧分析仪244
6.2在线热导气体分析仪器246
6.2.1在线热导气体分析仪概述246
6.2.2热导气体分析仪的测量原理与基本组成247
6.2.3在线热导气体分析仪的性能特性及误差分析250
6.2.4在线热导气体分析仪的应用与典型产品251
6.3在线顺磁氧分析仪器253
6.3.1在线顺磁氧分析仪器概述253
6.3.2热磁式氧分析仪254
6.3.3磁压式氧分析仪259
6.3.4磁力机械式氧分析仪260
6.4在线气体传感器263
6.4.1在线气体传感器概述263
6.4.2有毒气体传感器及有毒气体检测仪266
6.4.3可燃气体传感器及可燃气体检测报警仪268
6.4.4可燃、有毒气体检测报警系统269
第7章在线分析仪器的部分关键部件及气体标准物质272
7.1在线分析仪器的部分关键部件272
7.1.1在线分析仪器的关键部件技术概述272
7.1.2光源技术与半导体激光器273
7.1.3分光部件、单色仪与干涉滤光片276
7.1.4光电检测器、光电倍增管及阵列检测器280
7.1.5多返测量池、腔增强池及简波测量池283
7.1.6模块化红外、紫外、热导、磁氧等气体传感器287
7.2在线分析的气体标准物质289
7.2.1在线分析的气体标准物质概述289
7.2.2气体标准物质的定级与制备技术293
7.2.3气体标准物质的稀释和发生技术296
7.2.4气体采集及动态配气技术应用305
第3篇在线水质分析仪器
第8章在线水质分析仪器监测技术310
8.1在线水质分析仪器监测技术概述310
8.1.1在线水质分析监测技术简介与分类310
8.1.2监测型在线水质分析仪器的典型应用311
8.1.3过程型在线水质分析仪器的典型应用312
8.2在线水质分析仪器及新技术发展313
8.2.1电化学法在线水质分析仪器313
8.2.2光学法在线水质分析仪器316
8.2.3流动注射法在线水质分析仪器318
8.2.4在线水质分析仪器的新技术与新应用319
第9章在线水质分析仪器的典型产品326
9.1pH、ORP、溶解氧、浊度、悬浮物、电导率水质在线分析仪326
9.1.1pH、ORP在线分析仪326
9.1.2溶解氧在线分析仪330
9.1.3浊度、悬浮物浓度在线分析仪335
9.1.4电导率在线分析仪337
9.2水中有机污染物在线分析仪340
9.2.1化学需氧量在线分析仪340
9.2.2生化需氧量在线分析仪344
9.2.3总有机碳在线分析仪346
9.2.4水中油在线分析仪350
9.3水中营养盐在线分析仪352
9.3.1氨氮在线分析仪352
9.3.2总氮在线分析仪356
9.3.3总磷在线分析仪358
9.3.4硝氮在线分析仪359
9.4无机离子在线分析仪362
9.4.1分光光度法重金属在线分析仪362
9.4.2阳极溶出伏安法重金属在线分析仪365
9.4.3硅、钠、磷在线分析仪367
9.4.4硬度、氯离子、氟离子在线分析仪371
9.5其他在线水质分析监测技术与应用378
9.5.1原子荧光法水质重金属在线分析技术378
9.5.2水消毒过程的在线余氯分析技术及其应用382
9.5.3生物法水质综合毒性在线分析监测技术与应用384
第4篇其他在线分析仪器
第10章核磁共振及其他光谱、能谱分析仪390
10.1在线核磁共振分析仪器390
10.1.1在线核磁共振分析仪器概述390
10.1.2在线核磁共振分析仪的基本结构与技术特性397
10.1.3NMR流体分析仪在石油井下流体的在线分析应用406
10.1.4油气井生产中的磁共振多相流在线检测系统及应用案例410
10.2在线近红外光谱分析仪器410
10.2.1在线近红外光谱分析仪器概述410
10.2.2在线近红外光谱分析仪的关键部件412
10.2.3在线近红外光谱分析仪的典型产品413
10.2.4在线近红外光谱分析仪的典型应用415
10.3其他在线光谱、能谱分析仪器417
10.3.1在线X射线荧光分析仪的检测技术与应用417
10.3.2在线β射线能谱分析仪的检测技术与应用421
10.3.3在线等离子发射光谱/质谱的检测技术与应用424
10.3.4介质阻挡放电等离子体发射光谱的检测技术与应用429
10.3.5高光谱成像分析技术及其在环境监测等领域的应用434
10.3.6太赫兹光谱分析技术及其在环境监测等领域的应用440
10.3.7激光诱导击穿光谱分析的在线检测技术与应用446
第11章氧化锆氧分析仪及在线气体水分测量仪器451
11.1氧化锆氧分析仪及离子流传感器451
11.1.1固体电解质氧化锆氧分析仪451
11.1.2氧化锆离子流传感器测氧的检测技术与应用456
11.1.3离子流传感器用于湿度及氮氧化合物的检测技术457
11.2在线气体水分测量仪器459
11.2.1电容式在线湿度测量仪459
11.2.2电解式微量水分析仪464
11.2.3晶体振荡式微量水分析仪467
11.2.4半导体激光微量水分析仪469
第12章油品质量在线分析仪器及其他专用在线分析仪器472
12.1油品质量在线分析仪器472
12.1.1油品质量在线分析技术概述472
12.1.2全馏程在线分析仪器473
12.1.3在线黏度分析仪器478
12.1.4在线闪点分析仪器481
12.1.5在线蒸气压分析仪器484
12.1.6冷滤点、凝固点、倾点等的在线分析仪器487
12.1.7在线冰点分析仪器490
12.1.8在线色度分析仪器492
12.1.9光谱分析在油品质量检测中的应用493
12.1.10核磁共振在线分析在油品检测中的应用494
12.2在线硫分析仪器497
12.2.1在线硫分析仪器概述497
12.2.2在线气相色谱仪用于硫化物分析499
12.2.3紫外吸收法硫化氢与二氧化硫含量比值分析仪501
12.2.4在线紫外荧光法总硫分析仪502
12.2.5在线X射线荧光法总硫分析仪504
12.2.6在线醋酸铅纸带法硫化氢分析仪器506
12.3燃煤锅炉飞灰含碳量及煤质在线分析仪器508
12.3.1燃煤锅炉飞灰含碳量在线分析仪器508
12.3.2热重法煤质成分分析仪器512
12.3.3中子活化分析法煤质成分在线监测系统513
第5篇在线分析系统
第13章在线气体分析系统518
13.1在线气体分析系统概述518
13.1.1在线气体分析系统的分类与组成518
13.1.2正压取样式在线气体分析系统523
13.1.3抽取式在线气体分析系统525
13.1.4非取样式在线气体分析系统526
13.1.5在线气体分析系统防护设计技术要点528
13.1.6在线气体分析系统安全设计技术要点533
13.2在线气体分析的样品处理系统535
13.2.1在线气体分析样品处理系统概述535
13.2.2样品取样探头及样品传输管线539
13.2.3样品除尘器、除湿器和压力、流量调节控制器542
13.2.4样品转换器、干扰组分处理和样品排放处理547
13.2.5高温、高尘、高黏附等特殊样品取样处理部件551
13.3典型的样品取样处理技术及分析小屋的正压通风553
13.3.1脱硫、脱硝的烟气样品取样处理技术553
13.3.2Nafion管除湿器及其干燥器预处理系统555
13.3.3稀释式取样探头、NOx转换器及深冷冷凝器561
13.3.4便携式仪器采样处理及其除湿器应用技术563
13.3.5分析小屋正压通风及BHVAC系统技术应用565
13.4在线分析系统的PLC、DAS、数据通信及监控平台技术569
13.4.1在线分析系统的PLC控制技术569
13.4.2在线分析系统的数据采集系统573
13.4.3在线分析系统的数据传输及数据通信系统576
13.4.4在线分析系统的远程监控及监控平台技术578
第14章在线水质监测系统582
14.1在线水质自动监测系统及水质监测工作站582
14.1.1在线水质监测系统概述582
14.1.2地表水水质监测工作站的自动监测技术584
14.1.3地表水固定式监测工作站的站房设计591
14.1.4地表水移动式监测工作站的站房设计595
14.1.5水质监测站的数据采集处理、通信及辅助系统597
14.2其他在线水质自动监测系统的检测技术与应用600
14.2.1火电厂等工业过程在线水质自动监测系统600
14.2.2生活饮用水生产工艺过程水质在线监测技术607
14.2.3城镇生活污水处理及污染源废水自动监测技术609
14.2.4新一代水环境一体化监测监管技术解决方案610
第6篇在线分析仪器在流程工业中的应用
第15章在线分析仪器在流程工业中的应用技术616
15.1在线分析仪器在石化等流程工业中的应用技术616
15.1.1在石油炼制工业主要工艺过程中的应用616
15.1.2在石油化工主要装置工艺过程中的应用623
15.1.3在煤制乙二醇工艺过程分析中的应用632
15.1.4在煤气化合成氨及协同处置危险废物中的应用636
15.1.5在水泥窑及协同处置固体废物中的应用639
15.1.6在钢铁行业炼铁、炼钢等工艺过程中的应用643
15.1.7天然气热值分析及可调滤波红外光谱法的应用648
15.1.8在PTA工艺过程中的气体分析及顺磁氧分析仪的应用651
15.2在线分析仪器在精细化工及制药工业中的应用654
15.2.1在过程合成中的应用654
15.2.2在产品精制中的应用656
15.2.3在反馈过程控制中的应用657
15.2.4在药品制剂过程中的应用659
15.3在线分析仪器在其他过程控制中的应用661
15.3.1在燃烧优化控制过程中的应用661
15.3.2在锅炉燃烧过程煤粉浓度与流速在线监测中的应用664
15.3.3在磨煤机设备中CO气体在线监测中的应用667
15.3.4在半导体电子气分析中的应用669
第16章在线分析仪器在流程工业中的应用案例673
16.1在线分析仪器在石油化工行业中的应用案例673
16.1.1常减压蒸馏装置的应用案例673
16.1.2催化裂化装置的应用案例677
16.1.3连续重整装置的应用案例680
16.1.4乙烯装置的应用案例684
16.1.5聚丙烯装置的应用案例689
16.1.6丁二烯抽提装置的应用案例691
16.2在线分析仪器在精细化工及制药过程中的应用案例696
16.2.1原料药合成中的应用案例696
16.2.2产品多晶型调控中的应用案例698
16.2.3药品制剂过程中的应用案例700
16.2.4精细化学品及药物产品集成化生产的应用案例702
16.3在线分析仪器在其他工艺装置中的应用案例704
16.3.1在空气分离装置中的应用案例704
16.3.2在硫黄回收装置中的应用案例706
16.3.3在煤制乙二醇装置中的应用案例711
16.3.4在合成氨装置中的应用案例712
16.3.5在炼厂污水处理装置中的应用案例717
第7篇在线分析仪器在环境监测中的应用
第17章固定污染源烟气CEMS技术应用722
17.1燃煤电厂烟气CEMS监测技术722
17.1.1CEMS监测技术概述722
17.1.2烟气SO2、NOx的超低排放监测技术725
17.1.3烟气颗粒物超低排放CEMS监测技术729
17.1.4烟气脱硝的逃逸氨在线监测技术732
17.1.5可凝结颗粒物、有色烟羽和SO3的检测735
17.2非电行业污染源烟气超低排放监测技术738
17.2.1非电行业烟气排放监测技术概述738
17.2.2钢铁行业超低排放监测技术740
17.2.3焦化行业超低排放监测技术744
17.2.4水泥行业超低排放监测技术746
17.2.5玻璃行业超低排放监测技术748
17.2.6船舶设备废气排放监测技术750
17.3固废与生活垃圾焚烧烟气监测技术755
17.3.1固废与垃圾焚烧烟气监测技术概述755
17.3.2生活垃圾焚烧烟气在线监测技术758
17.3.3高温热湿法GFC技术在垃圾焚烧烟气监测中的应用762
17.3.4高温热湿FTIR技术在垃圾焚烧烟气监测中的应用764
17.3.5垃圾焚烧烟气排放的二英类物质分析技术的探讨766
17.4烟气汞及重金属的在线监测技术769
17.4.1烟气汞连续监测系统技术概述769
17.4.2烟气汞连续排放监测的分析仪器技术773
17.4.3冷蒸气原子吸收光谱法的烟气汞在线监测技术776
17.4.4塞曼调制原子吸收光谱法的烟气汞监测技术778
17.4.5冷蒸气原子荧光光谱法的烟气汞在线监测技术782
17.4.6X射线荧光光谱法的烟气重金属监测技术783
17.5烟气参数在线监测技术的应用787
17.5.1烟气参数在线监测技术概述787
17.5.2烟气流量在线监测技术应用791
17.5.3烟气湿度的在线监测技术应用797
17.5.4烟气参数在线监测的新技术应用802
第18章环境空气VOCs及恶臭气体在线监测技术与应用807
18.1环境空气VOCs在线监测技术与应用807
18.1.1环境空气VOCs在线监测技术概述807
18.1.2GC-FID在VOCs在线监测中的应用810
18.1.3催化燃烧法用于VOCs在线监测的技术应用821
18.1.4FTIR用于VOCs在线监测的技术应用823
18.2恶臭气体的在线监测技术应用830
18.2.1恶臭气体在线监测技术概述830
18.2.2激光光谱及微色谱在恶臭气体在线监测的技术应用833
18.2.3电子鼻在恶臭气体在线监测的技术应用836
18.2.4微流控芯片技术在恶臭气体在线监测的技术应用837
第8篇区域环境监测及智慧环境监测的新技术应用
第19章区域环境监测及生态环境监测的技术方法与应用842
19.1环境空气特征污染物在线监测的技术方法与应用842
19.1.1大气非甲烷总烃在线监测的技术方法与应用842
19.1.2环境空气有机硫在线监测的技术方法与应用845
19.1.3环境空气中无机恶臭气体在线监测的技术方法与应用848
19.1.4空气特征污染物的在线光学监测技术方法与应用849
19.1.5GC-MS在大气环境VOCs监测应用的技术方法852
19.2区域智慧生态环境质量监测的技术方法与应用858
19.2.1区域智慧生态环境质量自动监测的技术方法858
19.2.2生态环境监测站设计方案与监测装备的技术应用862
19.2.3生态环境监测网络的系统架构与大数据、云计算应用866
19.2.4生态环境监管及管控区域的地面数据监测技术应用868
19.2.5基于大数据平台的生态环境模型及环境评价方法872
19.2.6卫星遥感监测与地面定点监测技术的应用案例873
第20章环境监测新技术及在线分析仪器与物联网等应用的探讨877
20.1智慧环境监测与智能化监测监管平台877
20.1.1智慧环境监测技术概述877
20.1.2智慧园区管理平台与智慧环境总体框架883
20.1.3工业园区智慧化环境监管体系及环境监测应用886
20.1.4工业园区环境污染的有组织与无组织排放监测891
20.1.5区域安全环保应急监测监管平台的技术体系895
20.1.6区域网格化监测与安环监控平台的新技术应用897
20.2环境监测仪器设备的新技术与应用899
20.2.1环境空气质量监测站及其自动监测系统899
20.2.2微型空气站的自动监测技术与网格化监测902
20.2.3区域环境开放式遥测分析的在线监测技术906
20.2.4区域大气环境质量的移动监测与应急监测913
20.2.5区域大气环境质量及空气污染的走航监测919
20.2.6大气颗粒物源解析技术方法与源解析系统924
20.2.7无人机监测及在区域大气环境监测的应用929
20.2.8环境监测激光雷达与大气环境光化学污染监测934
20.3在线分析仪与物联网等新技术应用的探讨941
20.3.1在线分析仪器与物联网技术应用的探讨941
20.3.2在线分析仪器与大数据技术应用的探讨946
20.3.3在线分析仪器与区块链技术的应用探讨950
20.3.4在线分析仪器数据管理系统与工程应用953
20.4环境温室气体及碳排放监测的技术应用与探讨961
20.4.1环境温室气体监测概述961
20.4.2碳排放温室气体在线监测的检测技术与应用963
20.4.3环境温室气体监测技术方案及CCUS过程检测简介966
20.4.4企业碳排放监测系统的技术应用与数据质量探讨970
参考文献975
缩略语对照表985