便携式甲烷转化炉是一种在实验室中常用的设备,主要用于将一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)转化为甲烷(CH4),以便通过氢火焰离子化检测器(FID)进行气相色谱分析。工作原理基于甲烷化反应,即使用镍触媒作为催化剂,在氢气(H2)的保护下,将CO和CO2还原为CH4.具体过程为:在转化炉内填充镍催化剂,采用温度控制器使填有催化剂的不锈钢管在360~380℃的条件下,通入一定比例的氢气,使CO、CO2转化为CH4.这样,各种气体中的微量CO、CO2就可以像CH4一样采用FID检测器的气相色谱法进行分析。
一、催化反应核心单元
反应转化管
耐高温不锈钢/石英直管,内部装填镍基加氢催化剂,是CO、CO₂转化甲烷的反应载体;两端配有密封卡套,方便拆卸更换催化剂。
镍基催化剂填料
专用镍触媒,350~400℃、氢气环境下完成碳氧化物加氢转化;长期使用会积碳、氧化,可单独更换。
保温隔热内胆
填充耐高温保温棉包裹反应管,锁住炉内温度、降低外壳表面温度,同时减小现场环境温度波动对转化效率的干扰,适配户外便携使用。
二、温控加热单元
电加热丝/加热套管
环绕反应管布置,提供稳定热源,功率适配便携低压/220V供电,升温均匀。
温度传感器(热电偶)
紧贴催化管外壁,实时采集炉内温度,传输至温控主板实现闭环控温。
智能温控主板+数显面板
设定、显示目标转化温度(常规380℃),自动控温、超温报警、超温断电保护;面板带有温度显示屏、运行/停止按键。
超温保护装置
温控失效触发过热断电,防止加热干烧、管路变形,属于便携设备b备安全结构。
三、完整气路输送系统
氢气载气进气接口
接入高纯氢气,既是还原保护气,也是加氢反应原料;配有调压阀、转子流量计,精准控制氢气流量。
样品气入口
对接便携式气相色谱色谱柱出口,待检测含CO、CO₂样品气体由此进入催化管。
转化出气口
催化完成后的混合气出口,连接FID氢火焰离子化检测器。
反吹气路组件(高配机型)
含电磁阀、反吹进气口,高烃、高杂质样品可开启反吹,避免大分子有机物进入催化床积碳,延长催化剂寿命。
管路、单向阀、稳压阀
耐腐蚀不锈钢微型气路,单向阀防止气体回流;微型调压阀稳定各路气体压力,适配钢瓶便携供气。
四、样品预处理过滤组件(前置保护模块)
除尘过滤器
内置微孔滤芯,拦截样品气中的粉尘、颗粒物,避免堵塞催化管、覆盖催化剂活性位点。
脱水干燥过滤器
填充分子筛/变色硅胶,去除水汽;水汽会氧化镍触媒、降低转化效率,户外潮湿现场b备。
可拆卸滤瓶
快速插拔结构,滤芯耗材可现场更换,维护便捷,契合便携式现场检测需求。
五、便携机箱与安全防护部件
防震便携金属机箱
铝合金壳体,内置减震泡棉,适合车载、现场移动搬运;整机体积小巧轻便。
氢气泄漏检测报警模块(选配)
内置氢气传感探头,机箱内氢气超标声光报警,规避爆炸风险。
整机接地端子
消除静电,防止氢气摩擦产生静电火花。
散热通风口
侧面通风格栅,散去电路与炉体余热,避免密闭箱内高温积聚。
电源模块
交流220V供电,部分机型支持车载12V直流供电,内置保险丝、防反接保护电路。
六、配套接头、耗材辅件
微型卡套接头、密封铜管、堵头:用于气路拆装、检漏、闲置端口密封;
备用催化剂、替换滤芯、密封垫圈;
检漏专用配件、隔热手套;
便携收纳配件包,统一存放管路、滤芯、工具。
