云南某国家级咖啡检测重点实验室气相谱仪、液相谱仪通风空调设计探讨
王庆昌
【期刊名称】《《贵阳学院学报（自然科学版）》》
【年(卷),期】2019(014)003
【总页数】5页(P68-72)
【关键词】气相谱仪; 液相谱仪; 通风空调设计; 探讨
【作 者】王庆昌
体访【作者单位】云南华凌建筑设计有限公司 云南昆明650216
【正文语种】中 文
【中图分类】TU831
0 前言
气相谱仪、液相谱仪是现代实验室最普遍配置、最广泛使用的大型检测仪器，仪器室的通风空调系统是维持满足室内实验环境要求、保护实验人员和周围环境安全的重要保障。由于缺乏相关的设计规范，各种设计手册、设计资料中也鲜有相关气相谱仪、液相谱仪通风空调的相关资料，因此在实验室设计过程中，经常会遇到一些暖通设计人员对实验室的气相谱仪、液相谱仪通风不知该怎么做的问题，因此对相关问题作进一步探讨是很有必要的。本文对气相谱仪、液相谱仪的运行特点作了分析，并结合一工程实例，对实例中的气相谱仪器室、液相谱仪器室通风空调系统设计作了探讨和总结。 1 气相谱仪简介
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大容量存储器气相谱仪(Gas Chromatography)简称GC谱仪、GC仪，是以气体为流动相，即使用气体作为流动载体，当被分析的多组分混合样品注入被预先加温的气化炉后，混合样品由于气化炉的高温瞬间被汽化，被汽化后的样品被载气携带进入谱柱，经过谱柱时，由于谱柱内固定相的作用，混合样品被分离成为单组分物质，以不同的时间按顺序先后流出谱柱进入检测器，被检测器依次检测出来，并转换为电信号送至谱数据处理系统绘出谱图。气相谱仪由气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、温度控制系统、记录系统组成，气相谱仪构成如图1所示。
图1 气相谱仪构造原理图Fig.1 schematic diagram of gas chromatograph construction
气相谱仪的气化炉、谱柱和检测器都在高温状态下工作，仪器工作所用气体主要为纯净的氢气、氮气和空气。氢气作为载气，也用作燃料气；氮气主要作为载气，也作为气相谱仪运行完毕的系统吹净气；空气主要作为燃烧辅助气。
气相谱仪主要用于检测热稳定且沸点温度不超过500℃的有机物。
广州双食记根据气相谱仪的构造及运行特点，气相谱仪运行时排放的污染物主要有两类，第一类为经固定排放管排放出的污染物，包括(1)由于注入气化炉的检测样品太多，经汽化后的样品部分由载气携带进入谱柱，多余部分则经分流管排出机外；(2)经谱柱和检测器检测完毕后由放空管排出的废气；(3)气相谱仪运行完毕后由分流管和放空管排放的系统吹净气；第二类为气相谱仪运行过程中无组织放散至室内的污染物，包括仪器高温谱炉的散热，以及仪器管路因渗漏而放散出的载气和检测样品蒸汽。受气相谱仪高温运行状态的影响，无组织排放的仪器散热和渗漏的载气、样品蒸汽常是混合一起放散出的，因此仪器无组织放散的污染物可考虑一同收集和排放。
2 气相谱仪排风设计
依据气相谱仪运行排气特点，GC仪排风设计应重点做好两点：第一及时排出GC仪分流管和放空管所排出的废气；第二及时排出GC仪散热和渗漏载气、样品蒸汽的混合物。
由于气相谱仪分流管和放空管所排放的主要是高温的载气和检测样品蒸汽混合物，考虑安全因素，所排废气应单独进行排放。在气相谱仪操作平台上方设置一DN50 PVC废气排放管，用于收集和排除操作平台上GC仪分流管和放空管所排出的废气，废气排放管直接穿外墙外窗接至室外，排放管与GC仪分流管、放空管间采用橡胶管进行连接。
气相谱仪高温谱炉散热、谱仪管路渗漏放散载气和检测样品蒸汽的混合物，考虑采用排风系统进行排除，排风并入实验室排风系统，在谱仪器室排风末端设置万向排风罩，万向排风罩额定排风量250m3/h～300m3/h，用于排除GC仪运行时无组织排放的污染物和仪器散热。
3 液相谱仪简介
液相谱仪是高效液相谱仪(High Performance Liquid Chromatography)简称HPLC谱仪、HPLC仪，是以液体为流动相，即使用液体作为流动载体，当被分析的多组分混合样
新版限塑令出台品(以液态形式或溶于液体内)通过进样器注入流动相后，被流动相携带进入液相谱柱，由于液相谱柱的分离作用，被检测多组分混合样品被分离成了单组分样品，并以不同的时间按顺序流出谱柱进入检测器，被检测器依次检测出来，并转换为电信号送至谱数据处理系统绘出谱图。液相谱仪由高压输液泵系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理及记录系统组成，液相谱仪构成如图2所示。
图2 液相谱仪构造原理图Fig.2 structural schematic diagram of the liquid chromatograph
液相谱仪属于常温运行仪器，仪器工作时流动的载液、注入的检测样品溶液都是常温液体，仪器运行过程中无废气排放，只有经检测后的废液排放(废液经收集处理后回收再利用)。但液相谱仪运行所使用的载液主要是低沸点、易挥发的有机溶剂，其中使用最多的是甲醇和乙腈，其次还有四氢呋喃(THF)、正己烷、二氯甲烷。甲醇沸点64.7℃，乙腈沸点81.6℃，四氢呋喃(THF)沸点69℃，正己烷沸点69℃，二氯甲烷沸点39.7℃，都属于常温下就极易挥发的有机溶剂，而且挥发的溶剂蒸汽对人体都有一定毒性，长期接触可导致人体出现头疼、头晕、乏力、四肢麻木、神志丧失等慢性中毒症状，长期接触会对人体健康造成极大危害。
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4 液相谱仪排风设计
根据液相谱仪运行特点，液相谱仪器室排风应重点做好液相谱仪载液挥发有机溶剂蒸汽的排除、及时有效地将载液有机溶剂挥发物从仪器实验室排出，以保障实验室工作人员健康。
由于液相谱仪各生产厂家产品外形尺寸不一致，仪器在仪器台上摆放位置不固定等原因，为更好适应液相谱仪排风需要，液相谱仪排风末端设备选择万向排风罩较好，每台谱仪配置一套万向排风罩。这样设计不仅能让排放罩很好地适应仪器尺寸和摆放位置的变化，而且在仪器运行时能让排风罩罩口最大限度地靠近载液溶剂挥发点，能更及时、更有效地排除载液溶剂挥发物。
5 相关规范对气相谱仪、液相谱仪运行室内温湿度环境要求的规定
《实验室气相谱仪》(GB/T30431-2013)4.1条：仪器正常工作条件a)环境温度：5℃～35℃，b)相对湿度：不大于85%；《高效液相谱仪》(GB/T26792-2011)3.1条：仪器正常工作条件a)环境温度：5℃～35℃，b)相对湿度：20%～85%；《检验检测实验室设计与
建设技术要求--第三部分：食品实验室》(GB/T32146.3-2015)第8.3.5.1条“仪器分析室一般要求防振、防尘，温度湿度相对稳定”，第8.3.5.3条规定“放置液相谱仪的房间室温宜低于25℃，宜设单间，空调控温”。
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