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DB37 3922-2020 固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法

Time:2020-04-09

固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定  便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法

7 - 副本.jpg

1、范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定固定污染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定污染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定。

本方法測定總烴、甲烷的檢出限均為0.14 mg/m3(以甲烷計),測定下限均為0.56 mg/m3(以甲烷計);非甲烷總烴的檢出限為0.10 mg/m3(以碳計),測定下限為0.40 mg/m3(以碳計)。

2、規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 16157 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法

HJ/T 373 固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范(試行)

HJ/T 397 固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ 836 固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 重量法

HJ 1012 環(huán)境空氣和廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴便攜式監(jiān)測儀技術(shù)要求及檢測方法

3、術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1  

總烴 total hydrocarbons(THC)

指在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測定條件下,在氫火焰離子化檢測器上有響應(yīng)的氣態(tài)有機(jī)化合物的總和。

3.2  

非甲烷總烴 non-methane hydrocarbons(NMHC)

指在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測定條件下,從總烴中扣除甲烷以后其他氣態(tài)有機(jī)化合物的總和(除非另有說明,結(jié)果以碳計)。

3.3  

校準(zhǔn)量程 calibration span

儀器的校準(zhǔn)上限,為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度值(進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)時,為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)氣體的最高質(zhì)量濃度值),校準(zhǔn)量程(以下用C.S.表示)應(yīng)小于或等于儀器的滿量程。

3.4  

示值誤差 calibration error

標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀的測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值之間的誤差。

3.5  

系統(tǒng)偏差 system bias

標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀與經(jīng)采樣管導(dǎo)入分析儀的測量結(jié)果之間的差值,占校準(zhǔn)量程的百分比。

4、方法原理

將廢氣樣品導(dǎo)入便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器分析儀,分別通過總烴檢測單元和甲烷檢測單元(甲烷檢測單元通過催化劑能夠?qū)⒊淄橐酝獾钠渌袡C(jī)化合物全部氧化為二氧化碳和水)測定總烴和甲烷的含量,兩者之差即為非甲烷總烴的含量。

5、干擾和消除

5.1 氧氣對樣品測定有干擾,儀器應(yīng)具有在測量樣品時自動扣除氧峰消除干擾的功能。

5.2 廢氣中的顆粒物易堵塞管路,干擾樣品測定,應(yīng)通過儀器的濾塵裝置進(jìn)行消除。

6、試劑和材料

6.1 除烴空氣

總烴含量(含氧峰)≤0.40 mg/m3(以甲烷計);或在甲烷柱上測定,除氧峰外無其他峰。

6.2 標(biāo)準(zhǔn)氣體

可采用甲烷、丙烷有證標(biāo)準(zhǔn)氣體或甲烷和丙烷混合有證標(biāo)準(zhǔn)氣體,平衡氣為除烴空氣,其不確定度≤2 %。

6.3 燃料氣

氫氣,純度≥99.999 %,應(yīng)以安全形式存儲,保證現(xiàn)場使用和運(yùn)輸安全。

7、儀器和設(shè)備

7.1 廢氣中水份含量的測定裝置

濕度測定裝置用于廢氣中水份含量的測定。

7.2 儀器構(gòu)成

便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法分析儀,主要包括樣品采集和傳輸單元、分析單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元以及其他輔助設(shè)備等。儀器工作原理示意圖見圖1。

7.3 樣品采集和傳輸單元

樣品采集和傳輸單元主要包括采樣探頭、樣品傳輸管線、流量控制設(shè)備和采樣泵等。采樣探頭及樣品傳輸管線應(yīng)選用耐高溫、防腐蝕和不吸附、不與待測物發(fā)生反應(yīng)的材質(zhì),采樣探頭應(yīng)配有顆粒物過濾裝置,樣品傳輸管線應(yīng)具有穩(wěn)定、均勻加熱和保溫的功能。

7.4 分析單元

分析單元包括催化氧化單元和氫火焰離子化檢測器,氫火焰離子化檢測器具有自動檢測當(dāng)前火焰狀態(tài)功能,當(dāng)檢測到火焰熄滅,儀器自動點(diǎn)火,恢復(fù)正常運(yùn)行。

7.5 數(shù)據(jù)采集與處理單元

儀器同屏顯示總烴和甲烷的數(shù)值,計算出非甲烷總烴的數(shù)值,具備顯示實時數(shù)據(jù)和曲線、查詢歷史數(shù)據(jù)功能,具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸功能。

7.6 輔助設(shè)備

配備便攜式打印機(jī),用于現(xiàn)場打印測試數(shù)據(jù)。

7.7 儀器性能要求

儀器性能要求包括:

a)    示值誤差:不超過±10 %;

b)    系統(tǒng)偏差:不超過±10 %;

c)    溫度要求:樣品傳輸管線溫度不低于120℃且高于煙氣溫度20℃以上,實際溫度值能夠在儀器中顯示并可根據(jù)工況調(diào)節(jié)溫度;

d)    其它應(yīng)符合HJ 1012的要求。

儀器工作原理示意圖-青島環(huán)控

1.顆粒物過濾裝置 2.采樣探頭 3.樣品傳輸管線 4.催化氧化單元 5.控制閥 6.定量環(huán)

7.氫火焰離子化檢測器 8.采樣泵

a.樣品氣 b.燃料氣 c.除烴空氣 d.廢氣

圖1 儀器工作原理示意圖

8、采樣和測定

8.1 采樣位置、采樣點(diǎn)的確定

按GB/T 16157、HJ/T 373、HJ/T 397及有關(guān)規(guī)定,確定采樣位置、采樣點(diǎn)。

8.2 儀器準(zhǔn)備

按操作說明正確連接儀器設(shè)備,打開主機(jī)電源,進(jìn)行儀器預(yù)熱。

8.3 儀器校準(zhǔn)

8.3.1 零點(diǎn)校準(zhǔn)

測試前,通入除烴空氣(6.1)對設(shè)備零點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。

8.3.2 量程校準(zhǔn)

預(yù)估待測氣體濃度,設(shè)置校準(zhǔn)量程。將標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.2)通入分析儀進(jìn)行測定,示值誤差應(yīng)符合7.7條a)的要求,否則,需要校準(zhǔn),校準(zhǔn)方法如下:

將標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.2)與分析儀連接,安裝好并打開標(biāo)準(zhǔn)氣體后,按儀器使用說明書中規(guī)定的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn)。

8.4 樣品測定

8.4.1 將儀器采樣管前端盡量插入到排氣筒的中心位置,封堵采樣孔。

8.4.2 待儀器測量穩(wěn)定后記錄測定數(shù)據(jù),按分鐘記錄測試數(shù)據(jù),取連續(xù)5 min~15 min測定數(shù)據(jù)的平均值,作為一次測量值。

8.4.3 測量結(jié)束后,用除烴空氣(6.1)清洗測定儀,待其示值回到零點(diǎn)附近后,關(guān)機(jī)斷電,結(jié)束測定。

8.4.4 按照HJ 836的有關(guān)規(guī)定測定并記錄廢氣中水份含量。

9、結(jié)果計算與表示

9.1 排放濃度計算

總烴、甲烷和非甲烷總烴的濃度結(jié)果,以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下廢氣中的質(zhì)量濃度表示,總烴和甲烷測定結(jié)果以甲烷計,非甲烷總烴測定結(jié)果以碳計。

如果儀器示值以體積比濃度(V/V)表示時,應(yīng)按下式進(jìn)行換算:

 QQ截圖2020.png

ρ  ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(273.15 K,101.325 kPa)煙氣中總烴、甲烷或非甲烷總烴的質(zhì)量濃度,mg/m3;

——被測氣體中總烴、甲烷或非甲烷總烴的體積比濃度,μmol/mol;

——甲烷或碳的相對分子質(zhì)量,g/mol;

Xsw——煙氣中水分含量體積百分比,%。

9.2 結(jié)果表示

當(dāng)測定結(jié)果小于1 mg/m3時,保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位;當(dāng)結(jié)果大于等于1 mg/m3時,保留三位有效數(shù)字。

10、精密度和準(zhǔn)確度

10.1 精密度

6家驗證實驗室分別對濃度水平為20.1 mg/m3、60.5 mg/m3、118 mg/m3的甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體(以碳計)進(jìn)行測定:

實驗室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:0.2 %~1.7 %、0.2 %~1.2 %、0.1 %~0.6 %;

實驗室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:2.3 %、2.9 %、2.5 %;

重復(fù)性限分別為:0.5 mg/m3、1.1 mg/m3、1.2 mg/m3;

再現(xiàn)性限分別為:1.4 mg/m3、4.9 mg/m3、8.5 mg/m3。

6家驗證實驗室分別對濃度水平為22.2 mg/m3、59.0 mg/m3、120 mg/m3的甲烷和丙烷混合標(biāo)準(zhǔn)氣體(以碳計)進(jìn)行測定:

實驗室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:0.1 %~1.0 %、0.2 %~0.6 %、0 %~0.7 %;

實驗室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:4.2 %、1.3 %、1.6 %;

重復(fù)性限分別為:0.4 mg/m3、0.6 mg/m3、1.4 mg/m3

再現(xiàn)性限分別為:2.6 mg/m3、2.2 mg/m3、5.3 mg/m3

6家實驗室對某制藥廠、某化工廠、某農(nóng)藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度(以碳計)進(jìn)行測定。某制藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為49.5 mg/m3~59.5 mg/m3,平均值53.7 mg/m3;某化工廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為211 mg/m3~257 mg/m3,平均值232 mg/m3;某農(nóng)藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為91.2 mg/m3~97.3 mg/m3,平均值94.5 mg/m3,實驗室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:2.9 %~5.9 %、3.0 %~5.1 %、1.6 %~2.5 %;實驗室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:1.5 %、4.2 %、0.6 %。

10.2 準(zhǔn)確度

6家驗證實驗室分別對濃度水平為20.1 mg/m3、60.5 mg/m3、118 mg/m3的甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體(以碳計)進(jìn)行測定:

相對誤差分別為:-4.1 %~1.9 %、-4.8 %~2.0 %、-4.0 %~2.7 %;

相對誤差的最終值為:-1.0 %±4.6 %、-1.4 %±5.6 %、0 %±5.0 %。

6家驗證實驗室分別對濃度水平為22.2 mg/m3、59.0 mg/m3、120 mg/m3的甲烷和丙烷混合標(biāo)準(zhǔn)氣體(以碳計)進(jìn)行測定:

相對誤差分別為:-6.4 %~6.1 %、-3.7 %~-0.5 %、-4.7 %~-0.5 %;

相對誤差的最終值為:-1.4 %±8.4 %、-2.2 %±2.6 %、-2.4 %±3.0 %。

11、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制

11.1 測定前,通入除烴空氣(6.1)和標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.2),計算示值誤差、系統(tǒng)偏差。若示值誤差和/或系統(tǒng)偏差不符合7.7條a)和b)的要求,應(yīng)查找原因,并進(jìn)行儀器維護(hù)或修復(fù),直至滿足要求。

11.2 測定后,再次通入除烴空氣(6.1)和標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.2),計算示值誤差、系統(tǒng)偏差。若示值誤差和系統(tǒng)偏差符合7.7條a)和b)的要求,判定樣品測定結(jié)果有效;否則,判定樣品測定結(jié)果無效。

注:測試前后,可采取包括采樣管、導(dǎo)氣管等全系統(tǒng)示值誤差的檢查代替分析儀示值誤差和系統(tǒng)偏差的檢查[其評價執(zhí)行7.7條a)的要求]。

11.3 樣品測定結(jié)果應(yīng)處于儀器校準(zhǔn)量程的20 %~100 %之間,否則應(yīng)重新選擇校準(zhǔn)量程;若樣品測定結(jié)果不大于12 mg/m3,則無需重新選擇校準(zhǔn)量程。

11.4 儀器需每半年檢驗一次催化氧化單元的催化效率,催化效率應(yīng)不低于90 %。

12、注意事項

12.1 測定前檢查采樣系統(tǒng)過濾裝置,必要時需進(jìn)行清洗或更換。

12.2 測定前應(yīng)檢查儀器加熱系統(tǒng)是否正常工作。

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