正版 现代在线分析仪器技术与应用 朱卫东主编 化学工业出版社 97

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
9．1 pH、ORP、溶解氧、浊度、悬浮物、电导率水质在线分析仪326
9．1．1 pH、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
10．1．3 NMR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
13．3．2 Nafion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
17．1．1 CEMS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

朱卫东，原南京分析仪器厂副厂长、总工程师，教授级高工，原机械工业部任命的部级科技专家（分析仪器），国务院授予享受“国务院特殊津贴”（工程技术）专家；曾任中国仪器仪表学会第五届理事，分析仪器学会第五届理事。现任在线分析仪器专家组成员，《分析仪器》杂志编委。退休后先后在多家民企任职，现任南京霍普斯科技有限公司顾问。长期从事分析仪器研发，涉及热学、电化学、光学、色谱、质谱等分析仪器新产品开发，曾任南分厂原子吸收光谱仪主设计，防爆工业色谱仪攻关项目负责人，两项目获机械部二等奖。近十几年来，重点参与在线分析仪器系统技术及应用开发，如：烟气CEMS，垃圾焚烧烟气CEMS、VOCs在线监测及TDLAS、FT-IR等技术应用。

1.内容丰富，系统全面。本书以150万字的篇幅，全面介绍了现代在线分析的仪器、技术、系统和应用，是目前市面上很好全面的在线分析著作。 2.新技术、新产品、新应用。本书注重介绍在线分析行业应用的新产品和新技术，全面总结了它们的原理、仪器、典型产品以及典型应用，体现了分析技术和仪器领域的全新进展。 3.百余位行业专家共同创作，凝聚全行业的集体智慧。本书由在线分析行业45家知名研究机构和重点企业的100余位一线专家共同编写，书中总结了各单位的优势技术和产品，凝聚了全行业的集体智慧。 4.案例丰富，实用性强。本书介绍了各种技术的典型产品，同时介绍了各种技术和产品在过程工业及环境保护领域的典型应用，案例丰富，这些案例总结了一线应用的实践经验，具有很强的实用性和参考价值。

本书系统介绍了现代在线分析仪器技术与应用，深度总结了在线分析仪器近年来的新技术、新产品和新应用。仪器技术包括：在线光谱、色谱、质谱、电化学、热导、顺磁氧等气体分析仪器；各种电化学、光学与流动注射法等在线水质监测仪器；油品质量、煤质成分等专用分析仪器；在线分析系统、在线分析项目技术解决方案等。重点介绍了在线光谱分析技术，包括：中红外激光光谱、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、光声光谱、近红外光谱、核磁共振、X射线荧光光谱、β射线能谱、等离子光谱、激光诱导击穿光谱、高光谱成像分析及太赫兹光谱等。应用技术包括：石化、煤化工、钢铁、水泥、精细化工与制药等流程工业的过程分析，大气、水、土壤环境污染与环境质量的监测，生态智慧环境监测方法，各类监测工作站与智慧监控平台技术等。特别介绍了环境监测中烟气超低排放CEMS、垃圾焚烧烟气CEMS、VOCs与恶臭在线监测、园区网格化监测、移动监测、走航监测、光化学污染监测、无人机监测、区域“地-空-天”一体化监测等热点技术，探讨了在线分析仪器与物联网、大数据、云计算、区块链等融合应用，**介绍了环境温室气体与碳排放监测技术。
本书融合了在线分析行业百余位专家多年的产品开发和技术应用经验，充分体现了现代在线分析仪器的技术进展，尤其是国产在线分析仪器的技术发展与应用。本书内容丰富，知识新颖，既有广度又有深度，具有实用性、前瞻性、可读性。本书可供化工、冶金、制药、食品、建材等流程工业以及环境监测等领域从事在线分析的科技人员和在线分析行业内从事产品研发、工程服务、第三方运维的科技人员参考使用，也可作为高校相关专业的现代仪器分析参考教材。

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