CH4裂解制备C2H2过程气体空芯光纤增强拉曼光谱检测研究

基于空芯反谐振光纤设计搭建了光纤增强拉曼光谱检测平台,实现了95%的激光耦合效率;提出CCD和小孔协同降噪方法,使信噪比提高约6倍;相比于未使用光纤时,信噪比提高约270倍.基于单一标准浓度气体分析,确定了用于气体定性的特征拉曼谱峰及标定模型并建立了过程气体定量分析模型,实现了CH4裂解制备C2H2过程气体现场样本的同时检测分析,主要成分包含H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H6 和C2H4.各气体同时最小检出限分别达到6.3、26.6、1.2、2.2、4.2、3.9、9.1 μL/L?bar,各气体含量分别为 560588.51 μL/L、230678.21 μL/L、33107.65 μL/L、56086.77 μL/L、77945.56 μL/L、1307.19 μL/L、1823.55 μL/L,各气体浓度与色谱仪标定值相符,检测误差低于4.95%.该方法为CH4裂解制备C2H2控制提供了重要的途径.