技术方案丨高精度EPC搭配毛细管柱分离技术助力VOCs复杂工况检测

“十四五”期间国家印发《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》《国务院关于印发“十四五”节能减排综合工作方案的通知》等文件,《通知》将大气污染防治工作聚焦PM2.5和O₃协同控制，重点开展VOCs和NOx协同减排，继续部署实施一批标志性攻坚战，即全力打好重污染天气消除攻坚战、着力打好臭氧污染防治攻坚战、持续打好柴油货车污染治理攻坚战三大大气污染防治标志性战役，其中臭氧防治污染攻坚战的核心之一便是VOCs控制。

作为PM2.5和臭氧形成的前体物，挥发性有机物（VOCs）对大气环境质量和人体健康具有重要影响，其污染防治工作涉及行业众多、量大面广、污染源分散，与二氧化硫、氮氧化物等污染物相比，治理难度大。

为攻克复杂工况下的VOCs技术难题，泽天春来不断优化系统性能，拓展其应用范围。尤其是针对多种VOCs混合组分具备更优分离分辨能力的高精度EPC搭配毛细管柱分离技术。

图1.EPC控制模块示意图

EPC（电子压力控制）使用电子压力传感器和比例电磁阀来实现稳定的电子压力控制，以获得最佳流速比，达到最佳分离效应。根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年EPC/EFC（电子压力/流量控制）行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，EPC最早由美国安捷伦开发应用，后来其他公司开发出类似装置，其具有自动化程度高、控制精度高、性能稳定性高等优点。

泽天春来自主研发的EPC控制模块的压力控制精度高，在稳定气源供气模式下，其压力控制表现如下。

图2.EPC模块压力控制精度表现

同时，该EPC控制模块在气路中的稳定性和抗干扰性也表现优异，即便包括环境温度、仪器温控箱温度的变化影响，其所在流量控制系统在控制氢气流量时，短期最大流量波动也在0.055mL/min内，3h内最大流量波动也只有0.08mL/min。

图3.搭载EPC的流路系统受温度影响时的流量变化

即使使用抽气泵正压供气，EPC在不同的控制压力下，其所在系统对应的流量控制精度也达到如下图所示的程度。

图4.搭载EPC的流路系统使用抽气泵供气时的流量变化

图5.毛细管柱示意图

毛细管柱通常是由一根长而细的玻璃或金属毛细管构成，内壁涂有液态固定相或通过化学连接固定的液膜。它没有实际的填料，是空心的。分离主要依赖于组分在气态流动相与液态固定相间的分配平衡以及不同组分间的微小物理化学性质差异来实现高效分离。由于其没有固体支撑物，传质阻力小且谱带展宽较小，因此具有高分辨率和高分析速度的特点。毛细管柱适用于挥发性有机物、极性化合物等多种化合物的分析，尤其对于复杂样品中的微量成分具有更高的灵敏度和选择性。

由于毛细管柱内径细小且对进样技术要求较高，因此需要更精确的载气流速控制和更高灵敏度的检测器来确保分析的准确性。EPC以其控制精度高、性能稳定性高等特点正好满足毛细管柱的分析要求。泽天春来的GCOM-3000非甲烷总烃+苯系物在线分析仪（EPC版）可选型搭配EPC+毛细管柱的方案，可针对固定污染源废气测定中多组分物质，进行更加高效、更加精准地定性定量分析。