⑴ 非甲烷總烴的檢測方法
(一)工作原理
★氣體樣本通過火焰後產生一個復雜的離子化過程,產生大量的離子。
★火焰噴嘴兩端的高電壓電極產生一個靜電場,離子化產生的正負離子分別向正負電極移動,從而在兩個電極之間產生電極電流。
★電流的強度和燃燒氣體樣本中烴的濃度是成比例關系的。從而根據電流強度測出氣體樣本中烴的含量。
(二)儀器
非甲烷烴分析儀,架固式或在線監測式。以德國J.U.M.公司生產的基於FID(火焰電離檢測器)的完全加熱總烴分析儀為代表。所有基於專有的火焰電離檢測器(FID)設計的J.U.M.總烴分析儀(THA)都具有公認的高靈敏度,長期穩定性和易用性。 (一)原理原理
碳氫化合物(C2~C8)在低溫下濃縮於耐火磚硅藻土上,然後解吸導入氣相色譜儀,再經玻璃微球分離,用氫火焰離子化檢測器測定。其濃度用正己烷計算。
(二)儀器
⑴氣相色譜儀附氫火焰檢測器。
⑵玻璃配氣瓶20L,體積應校正。
⑶注射器50μl,1ml及10ml、100ml,體積刻度應校正。
⑷除水管長20cm,內徑3cm,內裝50g粒狀無水碳酸鉀,用前需加熱150℃去除甲醇、乙醇及丙酮等雜質。
⑸除碳酸管長20cm,內徑3cm,內裝30g細粒狀鹼石棉。
⑹小型除水管長6cm,內徑1cm,內裝5g粒狀無水碳酸鉀。
⑺U型濃縮管為長30cm,內徑2cmU型玻璃管,內裝30~60目的硅藻土耐火磚或6201擔體。
⑻色譜柱長2cm、內徑3mm的不銹鋼柱,內裝60~80目的玻璃微球。
⑼色譜進樣管內裝1g硅藻土耐火磚。
⑽電加熱器用於U型濃縮管和色譜進樣管的加熱。
⑾致冷器容積為(5~10)L的中型保溫瓶,內裝液氧,用於U型濃縮管致冷。容量為1L的小型保溫瓶,內裝液氧,用於色譜進樣管致冷。
⑿真空泵抽氣流量30L/min。
⒀麥氏真空計。
⒁乾式流量計(乾式煤氣表)。
⒂控溫儀(0~300℃)。
⒃真空三通活塞。
⒄去烴裝置一根內徑1cm,長23cm的不銹鋼管,內裝直徑約2mm的金屬鈀粒。一端和直徑3mm的不銹鋼預熱管相接,另一端與采樣系統相接。然後放在管式電爐中,用以除去氮氣中烴類化合物。見圖6-3左側虛線部分。
(三)試劑
⑴無水碳酸鉀三級。
⑵鹼石棉。
⑶硅藻土耐火磚30~60目,ChromosorB,或用20~40目6201色譜擔體。
⑷正己烷。
⑸液態氧盛於15L的杜拉瓶中。
⑹正己烷標准氣體用大瓶子配氣法配製已知濃度的標准氣體。使用時,用100ml注射器抽取大瓶中氣體,用去烴氮氣逐級稀釋成所需濃度的標准氣體。
(四)采樣
采樣前要將濃縮采樣系統用高純氮氣經過除烴裝置吹洗20min。吹洗時,U型濃縮管和色譜進樣管均需套上加熱器,並於150℃進行。
采樣時,將濃縮采樣系統(去掉前邊的除烴裝置)放在采樣地點,按下面步驟采樣。
⑴把U型濃縮管浸在液氧的中型保溫瓶中,轉動三通活塞13、14、15,使氣樣經過濃縮管再與真空泵相通。啟動真空泵,以10L/min流量采樣100L。記錄采樣時的氣溫和大氣壓力。采樣後轉動活塞15,切斷氣路,以防真空泵油迴流。然後,關閉真空泵。
⑵將色譜進樣管浸在盛有液態氧的小保溫瓶中,轉動三通活塞13、14、15,使U型濃縮管、色譜進樣管和真空泵相通。撤去套在U型濃縮管外面的中型保溫瓶2~3min,待U型濃縮管溫度上升到接近室溫時,再把加熱器套在U型濃縮管上,加熱至300℃,啟動真空泵,當真空度達13Pa或更低時,抽氣7min,將樣品轉移到色譜進樣管中。轉動活塞15,切斷氣路,並關閉真空泵。
⑶轉動色譜進樣管的活塞,切斷與外界的通路,卸下含樣品的色譜進樣管和小保溫瓶一同帶回實驗室待分析。
(五)分析步驟
⒈氣相色譜測試條件
分析時,應根據氣相色譜儀的型號和性能,制定能分析碳氫化合物(C2~C8)的最佳測試條件。
色譜柱:柱長2m,內徑3mm不銹鋼柱,內裝60~80目的玻璃微球。
柱溫:105℃。
汽化室溫度:115℃。
檢測室溫度:115℃。
載氣(N2)流量:20ml/min。
氫氣流量:50ml/min。
⒉繪制標准曲線和測定校正因子
在作樣品測定的同時,繪制標准曲線或測定校正因子。
⑴繪制標准曲線分別量取100m1 0.016~0.32mg/m3濃度范圍內4個濃度點的正戊烷標准氣體,另取除烴的氮氣作為零濃度氣體。分別將各濃度點標准氣體通過六通閥和氣體定量進樣管進樣,按氣相色譜最佳測試條件測定,分別得各個濃度點的色譜峰和保留時間,每個濃度點重復三次測定,測量峰高(mm)或峰面積的平均值(mm2)。記錄分析時氣溫和大氣壓力,計算各個濃度點標准氣的進樣量(μg)。以標准氣體含量(μg)為橫坐標,對應的平均峰高(mm)或峰面積A(mm2)為縱坐標,繪制標准曲線,並計算回歸線的斜率。以斜率的倒數作為測定樣品中正戊烷的計算因子Bg(μg/mm或μg/mm2)。
⑵測定校正因子在測定范圍內,可用單點校正法求校正因子。在樣品測定同時,分別取100ml零濃度氣和與樣品熱解吸氣濃度相接近的正戊烷標准氣體,通過六通閥和氣體定量進樣管,按氣相色譜最佳測試條件進樣測定,得色譜峰和保留時間,各重復做三次,得峰高(mm)或峰面積(mm2)的平均值和保留時間,根據分析時氣溫和大氣壓力,計算標准氣的進樣量(μg)。按下式分別計算正戊烷的校正因子。
式中f——校正因子,μg/mm或μg/mm2;
cs——標准氣體的含量,μg;
As——標准氣體的平均峰高或峰面積,mm或mm2;
A0——零濃度氣的平均峰高或峰面積,mm或mm2。
⒊樣品測定
將采有樣品的色譜進樣管和色譜儀的六通閥聯好,將進樣管的U部分放在加熱器內,於100℃加熱解吸3min,先旋開進樣管活塞,再轉動六通閥,用載氣將樣品熱解吸氣帶進色譜柱,按氣相色譜最佳測試條件進行測定。用保留時間確認總烴,得樣品色譜峰高或峰面積(mm或mm2)。每個樣品重復做三次,取其平均值。
在樣品測定的同時,取零濃度氣,按相同操作步驟作空白測定。
(六)計算
⒈標准曲線法
式中c——空氣中總碳氫化合物(以正己烷表示)的濃度,mg/m3;
A——樣品氣體色譜峰高或峰面積的平均值,mm或mm2;
A0——零濃度氣色譜峰高或峰面積的平均值,mm或mm2;
Bg——用標准氣體制備標准曲線得到的計算因子,μg/mm或
μg/mm2;
Eg——由實驗確定的濃縮和熱解吸平均效率;
V0——換算成標准狀況下的采樣體積,L。
⒉單點校正法
式中f——用單點校正法得到的校正因子,μg/mm或μg/mm2;
其他符號同上式。
(七)說明
⑴檢出限和測定范圍本法若濃縮100L氣樣(以正己烷計)最低檢出濃度為1×10-5mg/m3;可測濃度范圍為(1.6×10-5~3.2×10-4)mg/m3。
⑵樣品的定性和定量樣品的保留時間約為1min40s並且解析效果很好。經第二次解析檢查未發現有任何峰形出現。這也進一步說明方法的可靠性。另外濃縮管也是一次就可以解吸完全,經檢查也未發現再有物質進入色譜進樣管而出現峰形。
⑶濃縮樣品100L,比濃縮100ml樣品要提高1000倍。因此就可把體積比為10-9的樣品濃縮為10-6來進行測定,甚至可使樣品濃縮到數十以至數百個10-6體積比,因而大大提高分析的靈敏度和可靠性。把標准和樣品均經過相同條件進樣測定,其系統誤差就可消除,而得到可靠結果。
⑷低溫吸附采樣,是濃縮微量烴類物質的重要方法,其濃縮條件如表6-2。其中硅藻土耐火磚和液態氧是一組應用廣泛效果較好的低溫采樣物質。
⑸大氣中約含有百分之幾的水分和0.03%以上的CO2,需要在色譜分析前去除,但要注意不把被測物質去掉。曾試用幾種脫水劑,實驗表明無水碳酸鉀性能最好。
⑹色譜進樣管,采樣後應在常溫下放置或保存,低溫時真空活塞脂易固化,會造成氣密不良而損失試樣。真空活塞脂宜在(50~60)℃下塗沫。
⑺濃縮采樣系統反復使用,尤其在採集高濃度的樣品後會受到污染,造成分析結果不穩定。因此,用後要在加熱條件下通純氮或凈化空氣處理。另外,還要注意把清潔地區和污染地區所用的色譜采樣管加以區別使用。
⑻使用液態氧要注意安全,以免發生燙傷或因落入有機物而著火。
⑵ voc在線監測設備技術規范
1.測量需求
voc在線監測設備可以實現治理項目前後VOC濃度的在線連續監測,並能對測量得到的數據進行有效管理。相關設計、製造、驗收規范達到標准技術規范。
2.測量原理
voc在線監測設備統由在線樣品前處理子系統、VOC在線監測儀、數據採集及處理子系統3個子系統組成。在線樣品前處理裝置採用全程高溫伴熱,可防止樣品在傳輸過程中的冷凝損失,提高樣品檢測的准確度;VOC在線監測儀採用先進的色譜分離檢測技術,檢測量程寬、檢測靈敏度高,可有效監測治理後VOC組分的濃度變化;測量信號送入數據採集與處理子系統,該系統具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷等功能,實現了工作現場的無人值守。
整套系統結構簡單,動態范圍廣,實時性強,組網靈活,運行成本低,同時系統採用模塊化結構,組合方便。並且能夠與企業內部的環保平台和環保部門的數據系統通訊。
3.使用環境條件
voc在線監測設備可以在惡劣的環境下長期安全運行,滿足以下條件:
供電電壓:220VAC±10%,頻率50Hz±1;
儀表環境溫度:(5~35)℃;
濕度:≤90%RH;
氣壓:(86-106)kPa;
尾氣溫度:≤300℃;
所有設備的總用電量(kVA):<6kVA(含高溫伴熱管線);
4、系統特點
voc在線監測設備主要具有以下特點:
採用氣相色譜法檢測方法,測量准確度高;
全熱法整體方案,適用於高溫高濕高濃度苛刻工況,有效減少樣品的損失,保證數據的正確可靠;
FID檢測器具有自動點火和溫度判斷功能,FID火焰熄滅後自動關閉氫氣和空氣流量,保證系統安全;
總分析時間控制在2min以內,可以快速反映非甲烷總烴濃度的變化,保證了監測結果的實時性
擁有多種數據輸出埠,可滿足不同用戶對監控測量數據上傳的需求。
⑶ 環境監測儀器包括哪些
環境空氣質量監測儀-HEDAPEG-AQ1 應用於城市環境監測、市政環境監測、移動環境監測、企業化工園區、交通污染環境監測、居民區/學校/醫院空氣質量環境監測,公園/森林環境監測。
空氣負氧離子檢測儀HED-FLZ-1 實時測量空氣中的大氣負氧離子濃度是環境監測、納米塗料、負離子保健產品、負離子家裝建材、室內檢測、空氣治理、空氣凈化器及其製品負離子濃度的測量與演示的優選工具。
cems煙氣監測系統HED-CEMS-1000 整套系統結構簡單,動態范圍廣,實時性強,組網靈活,運行成本低,同時系統採用模塊化結構,組合方便,並且能夠完全滿足與企業內部的DCS系統和環保部門的數據系統通訊的要求。
⑷ 有什麼不錯的攜帶型VOCs在線監測儀可以推薦嗎
天得一攜帶型VOCs監測儀
分析儀內置采樣泵,樣氣經二級過濾後,進入定量環實現准確定量,隨後樣品經分析柱分離進入氫火焰離子化檢測器。設備可准確測量固定污染源廢氣和無組織排放中總烴、甲烷、苯系物等組分,檢測限可達ppb級。
適用領域:固定污染源和廠界的環境稽查與執法、企業VOCs排放自查、揮發性有機物自動監測系統的現場比對、第三方檢測公司非甲烷總烴測試、環境應急監測、廚房油煙的現場檢測和監督等。
設備參數表
攜帶型VOCs分析儀功能特點介紹
准確性高:採用EPC、EFC采樣氣路,流量控制更精準;總管惰化處理,減少樣品殘留;
適用性強:全程伴熱,取樣全過程無冷點;可適用各種惡劣工業環境;支持220V/AC供電和電池供電;
運維方便:斷電自啟,無需人為干預;自動反吹、清洗、標定功能;
攜帶方便:體型小巧,便於攜帶;電池容量大,續航長達8小時;
實時數據:7英寸高清TFT觸摸屏,操作方便,數據實時可看。
⑸ 如何選擇VOCs在線監測設備
揮發性有機物(VOCs)是當前影響空氣質量的重要因子,各地紛紛加強對其排放的管控與整治。存在VOCs排放的重點污染源企業、區域集聚式行業、特殊作業企業將面臨更嚴的整治和監控要求,這其中不乏眾多的中小企業。
選裝應用VOCs在線監測設備,成為眾多中小企業積極適應環境監管的選擇。然而,面對市場上五花八門的技術、設備,很多企業主感到非常困惑和猶豫。有鑒於此,廣東省環境保護產業協會對廣州市、東莞市、佛山市生態環境管理部門的相關專家進行訪談,希望給廣大企業主們帶來幫助和借鑒。
目前市場上監測VOCs主要選用FID(氫焰檢測器)在線監測設備,但是為什麼中小企業對其普遍存在抵觸情緒?
東莞市環境科學研究所所長鄧傑帆:FID對有機化合物具有很高的靈敏度(特別對碳氫化合物),又因其結構簡單、靈敏度高、響應快、穩定性好等特點,十分適用於VOCs痕量分析。在重點污染源企業和廣泛的實驗室應用領域,FID是業內公認首選設備。但FID在線監測系統氣路復雜,需要專業技術人員定期進行維護,檢測過程中所需輔助氣體較多,輔助設備多導致系統體積大,因而系統的采購成本和運行成本相對昂貴。目前,FID在線監測系統的市場流通價格普遍高於十萬元以上,部分品牌更是高達二十萬以上,中小企業難以承受。同時,FID在線監測系統對運行環境溫、濕度要求高,需要配套恆溫恆濕的監測站房才能正常運行。由於FID在線監測系統在實際應用過程中需要投入較大的人力、財力和佔用不少的空間場地,因而難以在中小企業大規模推廣。
這兩年,廣州市生態環境管理部門已經先行一步對轄區的部分重點污染企業以及集群式行業開展了VOCs整治與在線監測工作的探索,具體情況又是怎樣的?
廣州市生態環境局環境監測站主任吳清柱:近幾年來,廣州市生態環境部門加強了對轄區VOCs的整治與管理,尤其是對部分排氣量大且排放特徵明顯的重點污染企業和集群式行業企業逐步開展了VOCs的綜合治理和在線監測工作探索。比如廣州的汽修鈑噴業和傢具製造業在生態環境部門的管控要求下,都已開展了針對VOCs排放的治理和在線監測工作。VOCs在線監測系統聯網運行近一年來,各區生態環境分局依託監測平台實現了對管轄區域范圍內所有汽修噴烤漆作業情況、治理裝置運行狀態以及廢氣排放情況的遠程監控。執法人員依託在線監測數據開展針對性的執法行動,大大提高執法效率。但是,我們留意到今年以來,越來越多的汽修業VOCs在線監測站點,在噴漆作業時,排放濃度監測數據出現相對偏低甚至為「0」的異常現象。通過現場檢查了解到的原因無外乎三種:一是采樣探頭長期得不到維護保養,顆粒物附著在探頭上導致出現堵塞,樣氣無法抽取到氣體感測器完成正常檢測;二是儀器設計缺陷,不具有自動校準功能,氣體感測器的基線向負值大幅漂移;三是PID氣體感測器已超出使用壽命而失效,企業主又不願意更換PID感測器。通過這些應用實踐,我們發現和印證了目前很多中小企業使用單純的PID技術感測器設備,在承擔VOCs在線監測職能時呈現的局限性。
佛山是製造業的集聚地,也是VOCs排放企業較為集中的地區,在實踐中,對中小企業在VOCs在線監測技術與產品上的選擇又有哪些建議?
佛山市禪城區環境監測站站長占天剛:中小企業在面臨VOCs在線監測的管控需要時,如何正確選擇在線監測設備確實是個令企業主猶豫苦惱的難題,太貴了應用不起,太便宜的又怕測量不準或不穩定而無法滿足行業管理的技術要求。所以市場端非常需要一款價格能滿足中小企業的應用需求,且綜合性能指標又能符合行業管理技術要求的VOCs在線監測設備。近些年來,隨著國家各級環境管理部門對VOCs管控要求的逐步重視與升級,在線監測設備的技術應用呈現百花齊放的局面,GC-FID、PID、NDIR、傅立葉等技術都在「你方唱罷我登場」地相繼進行宣傳應用。佛山地區的一些VOCs涉排企業也對相關設備都有過探索應用,各種技術也都呈現出了它們應用端的優勢和客觀缺陷。我們覺得,針對VOCs排量不大的中小企業,在選擇在線監測設備時,應根據企業自身的綜合考量和經濟承受能力,科學合理地選購適用的技術設備。佛山地區的不少中小企業都選擇一種應用NDIR(非分散紅外)檢測技術的VOCs在線監測設備。它的檢測原理是將VOCs催化氧化成CO2,通過測定的CO2含量來間接測定廢氣總濃度。該設備具有較高的穩定性和靈敏度,靈敏度不受VOCs種類限制,對VOCs各成分的響應度均可達到90%以上,進樣量小,不需要助燃氣體,安全可靠。設備整機造價與FID相比較具有明顯的性價比優勢,且運行成本低、維護簡單,因而更容易被廣大中小企業所接受,是未來最具應用前景的VOCs在線監測技術。
今年六月,生態環境部印發《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》,明確「全面提升各類污染源無組織排放達標和工業污染源有組織排放綜合治理的『三率(收集率、治理率和去除率)」。目前,市場上部分商家在推銷在線監測設備時,宣傳和承諾其在線監測設備能夠確保「去除率」達到80%以上的性能,這種宣傳和承諾有技術原理性的保障嗎?
佛山市禪城區環境監測站站長占天剛:眾所周知,VOCs在線監測設備不可能具備保證「去除率」達到合格指標的功能。「去除率」指標應該完全取決於企業所選用的VOCs治理裝置技術和規范運行狀態,不可能是依靠在線監測設備來保障的。商家這種宣傳和承諾顯然是站不住腳的,其目的只是誘惑性滿足VOCs涉排企業逃避監測管理和誤導涉排企業錯誤認知的惡性商業競爭行為。這種以在線監測設備配合涉排企業上傳提供假監測數據(假去除率數據)行為的後果是非常嚴重的,最終的用戶企業和運維機構都會面臨環保執法處罰的嚴重結果。VOCs治理裝置和在線監測設備二者是運動員和裁判員的關系。希望終端用戶企業保持清醒的頭腦和規范的環保意識,不要鋌而走險聽信不良商家/機構的誤導誘唆,讓自己觸犯法律。