PRO-MS 3600型气体分析仪

仪器介绍

PRO-MS 3600型气体分析仪是基于高通量四极杆技术的过程气体检测仪器。它由进样系统、检测器系统和数据分析系统组成，通过矩阵数学计算复杂过程气体的组份含量，检测下限低至几个ppb， 上限可达到100%，适合检测一些有机或无机气态样品。其响应速度快，可应用于气体在线监测、催化反应监测、痕量气体检测、环境气体实时监测与预警等。

工作原理

 

样品气体经过进样装置少量被选择进入质谱仪的离子源被离子化，产生的离子进入质量分析器以质荷比被分离，经微信号检测和数据处理形成与物质对应的特征质谱信息，对质谱信息的分析和运算即可以对化合进行精确定性也可进行定量。PRO-MS 3600型气体分析仪就是利用了质谱仪的快速、高通量等特点实现对气体物质的实时在线定性和精确定量的有力工具。

仪器特点

多级差动进样系统，快速输送样品气；

多路选择阀实现多点采样分析，低死体积、低残留、高密封性；

高效惰性化离子源组件，降低维护频率，提高工作效率；

高通量惰性不锈钢四极杆组件，避免在氧气和潮湿环境下的氧化而使表面粉化现象，保证在线质谱稳定工作；

可满足ppb到100%气体的宽范围线性检测；

功能强大的在线质谱软件。

应用领域

石油化工、钢铁冶金、生物制药、食品、新能源和环境保护等领域。

PRO-MS 3600型气体分析仪在生物发酵过程中的应用

生物药物、食品等工业发酵过程中，除了常规环境参数包括温度、转速、通气量、pH、溶氧（Dissolved oxygen）以外，还会对过程中尾气O2、尾气CO2以及一些可挥发性气体（甲醇、乙醇、氨、氩气等组分）的浓度进行在线检测分析，这对了解发酵过程的宏观生理代谢特性非常重要。通过对尾气O2和CO2的测定，可在线计算出细胞重要生理代谢特征参数O2消耗速率（OUR）、CO2生产速率（CER）和呼吸商（RQ）,进而实现对发酵过程的实时监控而实现对其偏差的早期预警，还可以结合其它的在线离线数据对发酵全过程进行更加全面的分析。

PRO-MS 3600型气体分析仪能够实现发酵过程尾气组分的实时在线检测，包括N2、O2、CO2等，从而获取表征细胞代谢的关键参数，并有助于及时调整发酵工艺中的参数而提高生产效率。

降低循环周期：PRO-MS 3600型气体分析仪能够在几百毫秒分析一个组份，相当于一路样品气体可以在不到10秒左右即可分析完毕，同时一台质谱可以同时分析几十路样气，可实现同时分析多个发酵罐及一个发酵罐的多个点位。

提高产率：对发酵反应器连续的监控检测可以使技术人员能够更全面的了解到整个过程的发酵效率。PRO-MS 3600型气体分析仪的高精密度分析可以使发酵过程的呼吸商RQ值（每个有机体释放的CO2量和消耗的O2量之比）的标准偏差SD值达到0.01，可以大大提高生产过程的产品的质量与产率。

降低浪费：PRO-MS 3600型气体分析仪采用法拉第杯和电子倍增管两种不同的检测器，测量范围ppb-100%，避免了传统在线分析仪表测量范围窄造成的测量误差。通过监控这些组份的含量可以使技术人员快速调整反应状态从而保证一批产品的质量。

典型的数据分析信息

PRO-MS 3600型气体分析仪对发酵罐的进气和出气进行全面的，快速的和精确的分析。表格1显示的是一个典型的发酵尾气成份分析数据表，对每个组份有期望的相对标准偏差RSD[F]。

表1. 典型的发酵分析数据

通过对分析反应炉中的O2和CO2的浓度分析，来测定呼吸商，这一表征菌生长和健康发展的重要参数。基于理想的RSD[F]，采用PRO-3600质谱仪精确分析，测定的呼吸商RQ值的精度可以达到0.01的标准偏差范围内。

另外，通过监控测定反应过程中出现的含量在ppm、ppb级别的副产物如甲醛，甲醇，乙酸或氨气等，可以控制调整发酵过程，保证产品质量。表2中的数据是通过对发酵罐顶部样气的连续分析过程数据，包括N2、CH3CHO、O2、CO2等组份。各个组分的标准偏差（STD）如图中所示。

表2 各组分的标准偏差（STD）

 

PRO-MS 3600型气体分析仪在生物发酵行业有着广泛的应用前景，在线实时快速测量响应和宽量程范围使其在生物发酵应用中具有明显的性能优势，对发酵的生产和放大都有着较高的参考价值。

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