固定污染源废气总烃
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附件6中华人民共和国国家环境保护标准HJ□□□-201□代替HJ/T 38-1999 固定污染源废气甲烷、总烃和非甲烷总烃的测定气相色谱法Stationary source emission—Determination of methane, total hydrocarbons and nonmethane hydrocarbons—Gas chromatography(征求意见稿)201□-□□-□□发布 201□-□□-□□实施环境保护部发 布目 次前 言 (ii)1 适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 方法原理 (1)5 试剂和材料 (1)6 仪器和设备 (2)7 样品 (2)8 分析步骤 (3)9 结果计算与表示 (4)10 精密度和准确度 (5)11 质量保证和质量控制 (5)12 注意事项 (6)附录A (资料性附录)除烃空气的制备方法 (7)附录B (资料性附录)废气取样系统 (9)i前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,保护环境,保障人体健康,规范固定污染源废气中甲烷、总烃和非甲烷总烃的测定方法,制定本标准。
本标准规定了测定固定污染源有组织排放和无组织排放的废气中甲烷、总烃和非甲烷总烃的气相色谱/氢火焰离子化检测器法。
本标准是对《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法》(HJ/T 38-1999)的修订。
本次为第一次修订,主要修订内容如下:——标准名称修改为《固定污染源废气甲烷、总烃和非甲烷总烃的测定气相色谱法》。
——目标化合物从非甲烷总烃扩展为甲烷、总烃和非甲烷总烃,结果以碳计。
——标准气体由甲烷、丙烷混合气更改为甲烷标准气。
——分析用色谱柱增加了毛细管色谱柱。
自本标准实施之日起,原国家环境保护总局发布的《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法》(HJ/T 38-1999)废止。
本标准的附录A和附录B为资料性附录。
HJ1286—2023固定污染源废气非甲烷总烃连续监测技术规范1适用范围本标准规定了固定污染源废气非甲烷总烃和相关废气参数连续监测系统的组成和功能、技术性能、监测站房、安装、技术指标调试检测、技术验收、日常运行维护、质量保证和质量控制以及数据审核和处理等有关要求。
本标准适用于采用氢火焰离子化检测器(FID)的固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统。
2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。
凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。
凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T3836.1爆炸性环境第1部分:设备通用要求HJ38固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法HJ75固定污染源烟气(SO2、NO x、颗粒物)排放连续监测技术规范HJ212污染物在线监控(监测)系统数据传输标准HJ1013固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1非甲烷总烃nonmethane hydrocarbons(NMHC)采用规定的监测方法,在氢火焰离子化检测器上有响应的除甲烷以外其他气态有机化合物的总和(除非另有说明,结果以碳计)。
3.2连续监测系统continuous monitoring system(CMS)连续监测固定污染源废气条件参数(温度、压力、流速或流量、湿度以及含氧量等)所需要的全部仪器和设备。
3.3废气连续监测系统continuous emission monitoring system(CEMS)连续监测固定污染源废气中污染物的排放浓度和条件参数所需要的全部仪器和设备。
3.4有效数据valid data符合标准技术指标要求且经验收合格的CEMS,在固定污染源排放废气条件下正常运行所测得的数据。
1HJ1286—20233.5有效小时均值valid hourly average整点1h内不少于45min有效数据的算术平均值。
固定污染源废气中非甲烷总烃检测方法探究李腾辉摘㊀要:挥发性有机化合物(VOCs)作为影响环境的有机废气污染物㊂研究表明工业固定污染源的VOCs的排放量占到人为源排放总量的1/5,其中非甲烷总烃(NMHC)作为一类可以代表挥发性有机物含量的物质统称,非甲烷总烃的检测变得十分重要㊂文章对现阶段常用的检测方法及应用进行介绍㊂关键词:挥发性有机物;非甲烷总烃;检测技术一㊁引言目前的研究的对于非甲烷总烃的检测方式主要有离线和在线检测两种形式㊂离线检测模式主要是通过采样人员在现场进行手工采集样品后返回到实验室进行分析㊂常见的样品采集手段有气袋采样㊁吸附剂采样和苏玛罐采样㊂常用的分析技术采用气相色谱㊁质谱或者气质联用的分析技术㊂由于离线检测易受外界因素干扰,同时采样的样本有限,分析还具有十分明显的滞后性,无法准确而真实反映实际污染源中的非甲烷总烃真实数据变化的监测需要㊂相比于离线分析技术,在线分析具有更加高效和实时性明显的优点㊂依据最新的HJ1013-2018标准要求,仪表对于非甲烷总烃检测周期低于3min,因此固定污染源非甲烷总烃在线监测技术与离线检测相比更加具有优势㊂二㊁固定污染源非甲烷总烃在线监测技术简介固定污染源非甲烷总烃的在线检测多采用色谱㊁质谱或者光谱等技术,现阶段的仪器生产厂商多采用色谱法㊂而气相色谱法(GC)主要是以惰性气体来作为流动相,多孔吸附材料作为特定的固定相,依据不同测量组分在吸附材料上的保留能力的不同,根据相对保留时间的不同来进行定性分析,借助峰高或者峰面积进行定量㊂在非甲烷总烃的在线监测中应用较多的检测器为FID㊂FID作为一种对含碳氢类化合物有较好响应的检测器,含碳有机物在氢气和空气燃烧的火焰中产生离子,在施加特定电场和放大器使得离子流信号经转换为成色谱峰信号㊂FID对含碳氢类的有机物的检测有较高的灵敏度,同时其结构简单㊁检测稳定性好㊁响应迅速等特点㊂FID还可以作为一种传感器进行使用,可对污染源的挥发性有机物总量进行测定㊂当FID与色谱的分离技术相结合,既可以测定挥发性有机物的总量也可单独测定甲烷及非甲烷总烃㊂对于现阶段固定污染源废气中非甲烷总烃的检测技术而言,在线GC-FID技术发展成熟且应用广阔,已经成为污染源挥发性有机物中非甲烷总烃在线监测的主流方法,广泛应用于石化㊁农药㊁涂装㊁印染及制造等众多行业㊂固定污染源废气中非甲烷总烃的在线检测主流的公司如聚光科技㊁天瑞仪器㊁雪迪龙㊁磐诺㊁霍普斯等国内厂商和PE㊁ABB㊁赛默飞㊁西门子㊁横河电机等国外厂商推出的固定污染源挥发性有机物在线监测系统均采用的是GC-FID技术㊂三㊁GC-FID技术应用GC-FID技术作为固定污染源非甲烷总烃在线监测的重要技术,通常采用催化氧化法㊁直接法㊁差减法来实现NMHC的在线监测㊂固定污染源NMHC催化氧化法主要在特定催化剂催化作用下借助高温将NMHC物质转变成甲烷进行检测㊂虽然催化法响应快㊁在工况不复杂的情况下数据测量准确度与色谱法相当,但是催化剂易中毒㊁维护量较大㊂催化氧化法大多应用在在线设备比对中,其作为便携式非甲烷总烃检测时应用广泛㊂直接法是利用多通道采样阀的切阀状态不同来实现采样与分析的全过程㊂其采用一根色谱柱,该色谱柱可以很好地实现甲烷的分离,对于其他NMHC物质具有良好的吸附性㊂待采样完成后,切换阀状态载气将从色谱柱上分离甲烷带入检测器进行检测,待甲烷分离完成后切换阀状态载气再将非甲烷物质从色谱柱反吹进入FID检测器,这样可以实现甲烷㊁非甲烷总烃的在线监测,该方法可实现甲烷㊁非甲烷总烃的快速检测㊂该方法在赛默飞公司的55I系列㊁ABB公司PGC5000仪表中得到使用㊂差减法是利用两根色谱柱一根总烃柱另一根为甲烷柱,两个定量管一个用于分析总烃另一个用于分析甲烷,多通道的采样阀在完成采样后切换阀状态,载气将样品气分别带入对应的色谱柱分离后进入FID进行检测,对应的非甲烷的数据由总烃的数据减去甲烷数值即可得到㊂该方法依据HJ1013-2018标准,满足现行环保要求,对于固定污染源NMHC检测具有指导意义㊂四㊁结语在未来很长一段时期内,VOCs(挥发性有机物)的防治终将成为中国污染控制舞台上重要角色之一,同时为 十四五 期间空气质量进一步改善,乃至碳减排贡献十分重要的力量㊂相信随着环保监测力度和监测范围的日益增加,高性能㊁高稳定性的在线监测仪表需求将日益显著㊂参考文献:[1]朱卫东,顾潮春,谢兆明,等.工业固定污染源连续排放在线监测技术[J].石油化工自动化,2016,52(5):1-6.[2]高喜奎,朱卫东,程明霄.在线分析系统工程技术[M].北京:化学工业出版社,2013:878-887.[3]陈颖,叶代启,刘秀珍.我国工业源VOCs排放的源头追踪和行业特征研究[J].中国环境科学,2012,32(1):48-55.[4]王强,周琦,钟琪.固定源废气VOCs排放在线监测技术现状与需求研究[J].环境科学,2013,34(12):4764-4770.作者简介:李腾辉,江苏华测品标检测认证技术有限公司㊂861。
ICS 13.040.40Z 30 DB 11 北京市地方标准DB 11/T 1367—2016固定污染源废气甲烷/总烃/非甲烷总烃的测定便携式氢火焰离子化检测器法Stationary source emission-Determination of methane/total hydrocarbons/non-methane hydrocarbons-Portable hydrogen flameionization detector method2016-12-22发布2017-01-01实施北京市质量技术监督局发布DB11/T 1367—2016目次前言... ................................................................................................................................ (II)1 范围 ... ............................................................................................................................... . 12 规范性引用文件 ... .......................................................................................................... (1)3 术语和定义 ... .................................................................................................................... . 14 方法原理 ... .................................................................................................................... (2)5 干扰和消除 ... .................................................................................................................... . 26 标气和材料 ... .................................................................................................................... . 27 仪器和设备 ... .................................................................................................................... . 28 校准量程 ... .................................................................................................................... (3)9 测试步骤 ... .................................................................................................................... (3)10 计算和结果表示 ... ......................................................................................................... .. 511 精密度和准确度 ... ......................................................................................................... .. 612 质量保证与质量控制 ... ................................................................................................... . 613 注意事项 ... ................................................................................................................... .. 7IDB11/T 1367—2016前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
固定污染源废气 非甲烷总烃的测定便携式催化氧化-氢火焰离子化检测器法1 范围本标准规定了测定固定污染源有组织排放和无组织排放废气中非甲烷总烃的便携式催化氧化-氢火焰离子化检测器法。
本标准适用于固定污染源有组织排放和无组织排放废气中非甲烷总烃的催化氧化-氢火焰离子化检测器法现场测定。
本标准中非甲烷总烃的方法检出限为0.1 mg/m3(以碳计),测定下限为0.4 mg/m3(以碳计)。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则HJ/T 397 固定源废气监测技术规范HJ 732 固定污染源废气 挥发性有机物的采样 气袋法HJ 1012 环境空气和废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃便携式监测仪技术要求及检测方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1总烃 total hydrocarbon;THC在本标准规定的测定条件下,在便携式氢火焰离子化检测器上有响应的气态有机化合物的总和(结果以碳计)。
注:改写HJ 38—2017,定义3.1。
3.2非甲烷总烃 nonmethane hydrocarbon;NMHC在本标准规定的测定条件下,从总烃中扣除甲烷以后其他气态有机化合物的总和(结果以碳计)。
注:改写HJ 38—2017,定义3.2。
3.3校准量程 calibration span仪器的校准上限,为校准所用标准气体的浓度值(进行多点校准时,为校准所用标准气体的最高质量浓度值),校准量程(以下用C.S.表示)应小于或等于仪器的满量程。
[HJ 57—2017,定义3.2]3.4示值误差 calibration error标准气体直接导入分析仪的测量结果与标准气体浓度值之间的误差。
固定污染源废气中非甲烷总烃排放连续监测技术指南固定污染源排放的非甲烷总烃(NMHC)是一种主要的环境污染物。
为了有效监测和控制固定污染源废气中的NMHC排放,制定了一系列的监测技术指南。
本文将详细介绍固定污染源废气中非甲烷总烃排放连续监测技术指南。
一、技术指南的目的与应用范围技术指南的目的是为了规范和指导固定污染源废气中非甲烷总烃排放的连续监测工作,为环境监管部门和企事业单位提供科学可行的监测方法和技术要求。
技术指南适用于所有固定污染源的废气中非甲烷总烃排放连续监测。
二、监测原理与方法1.监测原理监测非甲烷总烃的原理一般是通过在线连续监测设备采集废气样品,然后通过气相色谱仪等分析设备对样品进行定量分析。
2.监测方法(1)采样方法:根据污染源的不同特点选择合适的采样方法,常见的采样方法有进流采样、倒流采样和抽取式采样等。
(2)分析方法:非甲烷总烃的分析方法可以选择气相色谱法、质谱法、红外分析法等,具体方法的选择应根据监测要求和设备成本等因素进行综合考虑。
(3)质量控制:为确保监测结果的准确性和可靠性,应进行常规的质量控制措施,如空白样品测试、校准曲线检测和数据稳定性分析等。
三、监测设备的选择与布置1.设备选择根据监测要求和具体场地条件选择合适的监测设备,应考虑设备的准确性、可靠性、实时性和经济性等因素。
对于NMHC排放浓度较高的场所,可选择灵敏度较高的设备;对于NMHC排放浓度较低的场所,可选择灵敏度较低但更经济实用的设备。
2.布置要求设备的布置要符合以下原则:距离排放源近、采样口位置合理、与其它设备的干扰最小。
同时,应采取适当的措施保证设备的通风、避光和防潮等。
四、监测数据的处理与评价1.数据处理得到的监测数据应进行有效的处理,包括数据去噪、数据修正和数据分析等过程。
在数据处理中,应注意排除异常值、检测设备的故障和数据传输中的错误等干扰因素。
2.数据评价监测数据应按照国家和地方的排放标准进行评价,对超标排放的设备应及时采取措施进行调整,以保证排放的安全和合规性。
国家环境保护总局标准固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法Stationary source emission-Determination of nonmethanehydrocarbons-Gas chromatographyHJ/T 38-19991 适用范围1.1 本标准适用于固定污染源有组织排放和无组织排放的非甲烷总烃(NMHC)测定。
1.2 NMHC的检出限为4×10-2ng。
当色谱进样量为1.0 ml时,方法的检出浓度为4×10-2 mg/m3,方法的定量测定浓度范围为0.12~32 mg/m3。
2 定义非甲烷总烃(NMHC):指除甲烷以外的碳氢化合物(其中主要是C2~C8)的总称。
在本标准规定的条件下所测得的NMHC,是于气相色谱氢火焰离子化检测器有明显响应的除甲烷外碳氢化合物总量,以碳计。
3方法原理用双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱仪,注射器直接进样,分别测定样品中的总烃和甲烷含量,以两者之差得非甲烷总烃含量。
同时以除烃空气求氧的空白值,以扣除总烃色谱峰中的氧峰干扰。
4 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
GB 16297—1996 大气污染物综合排放标准GB/T 16157—1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法5 试剂和材料除非另有说明,分析中均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水。
5.1 硅胶。
5.25A分子筛。
5.3 活性炭:15#。
用6mol/L盐酸溶液(5.6)浸渍12 h后,用水洗至中性,在105℃烘干备用。
5.4 盐酸:ρ=1.19g/ml。
5.5 磷酸:ρ=1.71g/ml。
5.6 盐酸溶液:1+1。
5.7 磷酸溶液:c (H3PO4)=3.3mol/L。
用量筒量取ρ=1.75 g/ml磷酸(5.5)38 ml,缓慢倒入水中,再用水稀释到100 ml。
5.8 氢气:经5A分子筛(5.2)、活性炭(5.3)和硅胶(5.1)净化处理。
方法验证报告目录开展新检测项目申请表修改记录:第0次HJ 38-2017 气相色谱法测定固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定方法验证报告1.方法依据依据《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》HJ 38-2017。
2.方法原理将气体样品直接注入具氢火焰离子化检测器的气相色谱仪,分别在总烃柱和甲烷柱上测定总烃和甲烷的含量,两者之差即为非甲烷总烃的含量。
同时以除烃空气代替样品,测定氧在总烃柱上的响应值,以扣除样品中的氧对总烃测定的干扰。
3.适用范围本标准规定了测定固定污染源废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃的气相色谱法。
本标准适用于固定污染源有组织排放废气中的总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定。
当进样体积为1.0ml时,本方法测定总烃、甲烷的检出限均为0.06mg/m3(以甲烷计),测定下限均为0.24mg/m3(以甲烷计);非甲烷总烃的检出限为0.07mg/m3(以碳计),测定下限为0.28mg/m3(以碳计)。
4.主要仪器4.1、气相色谱仪。
5.主要试剂5.1、除烃空气:总烃含量(含氧峰)≤0.40mg/m3(以甲烷计);或在甲烷柱上测定,除氧峰外无其他峰。
5.2、甲烷标准气:16.0µmol/mol、800µmol/mol,平衡气为氮气。
也可根据实际工作需要向具资质生产商定制合适浓度标准气体。
5.3、氮气:纯度≥99.999%。
5.4、氢气:纯度≥99.99%。
5.5、空气:用净化管净化。
5.6、标准气体稀释气:高纯氮气或除烃氮气,纯度≥99.999%,按样品测定步骤测试,总烃测定结果应低于本标准方法检出限。
6.本方法样品的采集、处置和保存6.1、气袋采集按照图1所示连接采样装置。
固定污染源废气采样位置与采样点、采样频次和采样时间的确定、排气参数的测定和采样操作执行GB/T 16157、HJ/T 397和HJ 732的相关规定。
开启加热采样管电源,采样时将采样管加热并保持在120℃±5℃(有防爆安全要求的除外),气袋须用样品气清洗至少3次,结束采样后样品应立即放入样品保存箱内保存,直至样品分析时取出。
附件2《固定污染源废气非甲烷总烃排放连续监测技术指南(试行)(征求意见稿)》编制说明1任务来源为落实《国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》(国发〔2018〕22号)的总体部署,2018年8月30日生态环境部印发了《关于加强重点排污单位自动监控建设工作的通知》(环办环监〔2018〕25号),要求重点排污单位中的VOCs排放重点源自2019年起应将VOCs项目纳入自动监控。
为规范指导VOCs自动监控设施建设运行,进一步提高VOCs污染源自动监测数据质量,更好地发挥自动监控在环境监管执法中的作用,我部委托环境工程评估中心牵头承担《固定污染源废气非甲烷总烃排放连续监测技术指南(试行)》的起草编制工作,参与单位有山东省环境信息与监控中心、上海市环境监测中心、淄博市环境监控中心。
2工作过程任务下达后,生态环境部环境工程评估中心作为项目承担单位,与相关协作单位和有关专家组成技术指南编制组。
按照任务要求,制定了详细的技术指南编制计划与任务分工。
编制组在查询和整理国内相关标准和文献资料的基础上,提炼了现有标准规范中的技术指标和检测方法,收集了国内主要厂商仪器的技术指标、运行和维护方式,并对应用相对成熟的山东、上海等地开展了实地调研。
考虑到VOCs 种类和分析方法繁多,结合调研发现,目前全国已安装的自动监控系统主要针对非甲烷总烃,且已出台《固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法》(HJ 1013-2018)。
为保持一致,将本技术指南范围确定为《固定污染源废气非甲烷总烃排放连续监测技术指南》。
经多次专家研讨、内部征求意见和修改完善,形成征求意见稿。
3编制的必要性3.1完善污染源监测指标,建立全面覆盖的实时在线监测网络的要求作为大气中VOCs的重要来源,对工业排放源VOCs排放浓度、总量的监测势在必行,自动监测作为对有组织排放的一种有效监测方式,技术已经比较成熟,可以实现对工业排放源VOCs的综合污染物指标非甲烷总烃的连续监测。
ICS 13.040.40Z 30 DB 11 北京市地方标准DB 11/T 1367—2016固定污染源废气甲烷/总烃/非甲烷总烃的测定便携式氢火焰离子化检测器法Stationary source emission-Determination of methane/total hydrocarbons/non-methane hydrocarbons-Portable hydrogen flameionization detector method2016-12-22发布2017-01-01实施北京市质量技术监督局发布DB11/T 1367—2016目次前言... ................................................................................................................................ (II)1 范围 ... ............................................................................................................................... . 12 规范性引用文件 ... .......................................................................................................... (1)3 术语和定义 ... .................................................................................................................... . 14 方法原理 ... .................................................................................................................... (2)5 干扰和消除 ... .................................................................................................................... . 26 标气和材料 ... .................................................................................................................... . 27 仪器和设备 ... .................................................................................................................... . 28 校准量程 ... .................................................................................................................... (3)9 测试步骤 ... .................................................................................................................... (3)10 计算和结果表示 ... ......................................................................................................... .. 511 精密度和准确度 ... ......................................................................................................... .. 612 质量保证与质量控制 ... ................................................................................................... . 613 注意事项 ... ................................................................................................................... .. 7IDB11/T 1367—2016前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
固定污染源排气中非甲烷总烃的测定方法作业指导书1适用范围本标准适用于固定污染源有组织排放和无组织排放的非甲烷总烃C NMHC)测定。
2方法原理用双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱仪,注射器直接进样,分别测定样品中的总烃和甲烷含量,以两者之差得非甲烷总烃含量。
同时以除烃空气求氧的空白值,以扣除总烃色谱峰中的氧峰干扰。
3试制和材料除非另有说明,分析中均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水。
3.1硅胶。
3.25A分于筛。
3.3活性炭:15#。
用6mol/L盐酸溶液(3.6)浸渍12h后,用水洗至中性,在105℃烘干备用.3.4盐酸:p=l.19g/ml。
3.5磷酸:p=1.71g/ml。
3.6盐酸溶液:1十l。
3.7磷酸溶液:c(H3P04)=3.3mol/L.用量筒量取ρ=l.75g/ml磷酸(3.5)38ml,缓慢倒入水中,再用水稀释到100ml,3.8氢气E经5A分子筛(3.2)、活性炭(3.3)和硅胶(3.1)净化处理。
3.9空气:经5A分子筛(3.2)、活性炭(3.3)和硅胶(3.1)净化处理。
3.10氮气:体积分数为99.5%,经5A分子筛(3.2)、活性炭(3.3)和硅胶(3.1)净化处理。
3.11四氧化三钴:6~10目。
3.12钯6201催化剂:60~80目。
取一定量的氯化钯(PdCl2),在酸性条件下用水溶解,溶液量要能浸没10g(60 -80目)6201担体。
放置24h,在轻微搅拌下蒸干,然后装入U型管置于加热炉中,在100℃下通入空气(3.9)30min,再升温至500℃灼烧4h,然后将温度降至400℃用氮气(3.10)置换10min,再通入氢气(3.8)9h,再用氮气(3.10)置换10min即可得钯6201催化剂,(参见GB/T15263一1994)。
3.13甲烷标准气3.14丙烷标准气3,15除烃空气借助于四氧化三钴(3.11)或钯6201(3.12)的催化作用,除去空气中的烃类物质。
固定污染源废气中非甲烷总烃测定的问题研究发布时间:2022-02-16T06:15:37.754Z 来源:《科技新时代》2021年12期作者:戴剑锋[导读] 固定污染源废气中往往含有一定非甲烷总烃,对其实施测定操作期间往往受各层面因素所影响,对测定效果及其准度影响较大。
故分析固定污染源废气中非甲烷总烃相关测定问题较为重要。
广东易正检测科技有限公司广东东莞 523000摘要:固定污染源废气中,对于非甲烷总烃实施测定属于极具复杂性的工作内容,极易产生各种问题,致使测定结果无法得以保证。
故本文主要研究固定污染源废气中非甲烷总烃相关测定问题,仅供参考。
关键词:固定污染源废气;非甲烷总烃;测定固定污染源废气中往往含有一定非甲烷总烃,对其实施测定操作期间往往受各层面因素所影响,对测定效果及其准度影响较大。
故分析固定污染源废气中非甲烷总烃相关测定问题较为重要。
1、测定分析原理及其基础条件概述固定污染源废气中非甲烷总烃相关测定试验原理及其条件即:借助双柱氢火焰离子化检测器,以气相色谱法为基础,测定总烃和甲烷的含量,二者之差即为固定污染源废气中非甲烷总烃含量[1]。
2、试验分析2.1 在仪器及试剂层面此次针对固定污染源废气中非甲烷总烃相关测定问题试验分析主要选用7890B型号安捷伦气相色谱仪、FID型号双柱双检测装置及六通阀。
2.2 在结果分析层面1)优化峰型选取10mL的除烃空气,依照着与所绘制的校准曲线同等操作步骤及其条件,对其处于总烃柱上面氧峰实际面积实施有效测定,并分两路把标气1#逐步通入至1ml的定量环内部,借助六通阀将色谱柱输入,获取甲烷峰较好峰形,总烃峰有类似的平头峰出现,分别借助不锈钢空柱及玻璃微珠柱对总烃峰予以测定,对色谱条件无法消除部分情况予以合理调整。
针对1ml定量环,需更换为0.25ml的定量环,借助玻璃的微珠柱处于同等条件之下实施总烃峰有效测定,平头峰现象逐步消失,且峰尖突出,峰形呈良好对称性,这是因定量环阀的进样方式之下,可持续且大量的进样,致使色谱柱超出负荷,出现峰形扩张现象,峰形变差,对总烃定性及其定量产生影响。
固定污染源废气中非甲烷总烃排放连续监测技术指南(试行)为规范采用氢火焰离子化检测器(即FID)进行固定污染源废气中非甲烷总烃连续监测系统的建设、运行和管理,制定本指南。
一、安装建设要求(一)系统组成固定污染源非甲烷总烃连续监测系统(以下简称NMHC-CEMS)由非甲烷总烃监测单元和烟气参数监测单元、数据采集与处理单元组成。
NMHC-CEMS应当实现测量烟气中非甲烷总烃浓度、烟气参数(温度、压力、流速或流量、湿度等),同时计算废气中污染物排放速率和排放量,显示(可支持打印)和记录各种数据和参数,形成相关图表,并通过数据、图文等方式传输至管理部门等功能。
进入NMHC-CEMS燃烧(焚烧、氧化)装置,需要补充空气进行燃烧、氧化反应的废气,还应实现同时测量含氧量的要求。
含氧量参与污染物折算浓度计算的,应按排放标准要求换算为大气污染物基准排放浓度。
利用锅炉、工业炉窑、固体废物焚烧炉焚烧处理有机废气的,烟气基准含氧量按其排放标准规定执行。
(二)技术性能要求满足《固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法》(HJ 1013)中技术要求。
(三)监测站房要求满足《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范》(HJ 75)中关于固定污染源烟气排放连续监测系统监测站房的要求。
若采用氢气钢瓶作为工作气源的,则应在监测站房内安装氢气报警器,站房外张贴显著的防火标识,同时应按照《爆炸性环境第1部分:设备通用要求》(GB 3836.1)中相关规定配备防爆等安全设施。
(四)安装位置要求满足HJ 75中关于固定污染源烟气排放连续监测系统安装位置的要求。
设置采样或监测平台时,应易于人员和监测仪器到达,当采样平台设置在离地面高度≥2m的位置时,应有通往平台的斜梯,宽度应≥0.9m,有条件的可采用旋梯、Z字梯或升降梯等。
(五)安装施工要求满足HJ 75中关于固定污染源烟气排放连续监测系统安装施工要求。
固定污染源排放废气中含强腐蚀性气体时,样品经过的器件或管路需选用耐腐蚀性材料。
ICS备案号:DB37 山东省地方标准DB 37/ XXXX—XXXX 固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定便携式催化氧化-氢火焰离子化检测器法Stationary source emission-Determination of total hydrocarbons ,methane and non-methane hydrocarbons-Portable catalytic oxidation-hydrogen flame ionizationdertector method(征求意见稿)201X-XX-XX发布201X-XX-XX实施山东省环境保护厅发布目次前言 (II)1适用范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4方法原理 (2)5干扰及消除 (2)6标气和材料 (2)7仪器和设备 (2)8 量程校准 (3)9 采样和测定 (4)10 计算和结果表示 (5)11 精密度和准确度 (5)12 质量保证与质量控制 (6)13 注意事项 (6)前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
本标准由山东省环境保护厅提出并负责解释。
本标准由山东省环保标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:山东省环境监测中心站。
本标准验证单位:济南市环境监测中心站、山东省产品质量检验研究院、德州市环境保护监测中心站、日照市环境监测站、潍坊市环境监测中心站、陵城区环境保护监测站。
本标准主要起草人:固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定便携式催化氧化-氢火焰离子化检测器法1 适用范围本标准规定了测定固定污染源有组织和无组织排放废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃的便携式催化氧化-氢火焰离子化检测器法。
本标准适用于固定污染源有组织和无组织排放废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃的现场测定。
本标准中总烃、甲烷和非甲烷总烃的方法检出限为0.10 mg/m3(以碳计),测定下限为0.40 mg/m3(以碳计)。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则HJ/T 373 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)HJ/T 397 固定源废气监测技术规范HJ 732 固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法3 术语和定义3.1总烃 total hydrocarbons(THC)指在本标准规定的测定条件下,在便携式氢火焰离子化检测器上有响应的气态有机化合物的总和。
3.2非甲烷总烃 non-methane hydrocarbons(NMHC)指在本标准规定的测定条件下,从总烃中扣除甲烷以后其他气态有机化合物的总和(除非另有说明,结果以碳计)。
3.3校准量程 calibration span仪器的校准上限,为校准用标准气体浓度值(若多点校准为校准用最高标准气体浓度值)。
校准量程(以下用 C.S.表示)的选择要适当,所测气态污染物平均浓度应在 C.S.的20%~100%之间,不得超过C.S.。
3.4系统示值误差system calibration error标准气体经采样管导入仪器得到的测定结果与标准气体浓度值的误差。
4 方法原理废气样品分别进入总烃检测单元和甲烷催化氧化单元(甲烷催化氧化单元能够将除甲烷以外的其他有机化合物全部转化为二氧化碳和水),经氢火焰离子化检测器(以下简称FID)分别测定总烃和甲烷的含量,两者之差即为非甲烷总烃的含量。
5 干扰及消除5.1以除烃空气测定氧的空白值,在测量时自动扣除氧峰干扰。
6 标气6.1 除烃空气(助燃气)总烃含量≤0.2mg/m3(以碳计);或在甲烷柱上测定,除氧峰外无其他峰,可直接购置有证标准气体。
6.2 标准气体可采用甲烷有证标准气体、丙烷有证标准气体或甲烷和丙烷混合有证标准气体,平衡气为合成空气(氧气21%+氮气79%):浓度及混合标气配比按需要定制,其不确定度不大于2%。
6.3 燃料气氢气,纯度(体积分数)≥99.999%。
7 仪器和设备便携式催化氧化-氢火焰离子化检测器,由仪器主机和采样系统组成。
仪器测试系统工作原理见图1。
1. 过滤装置2. 采样管3. 加热采样管线4. 催化氧化单元5. 控制阀6. 采样气泵7. 定量环8. FID检测器9. 仪器主机a. 功能测试用测试气体入口b. 燃料气c. 除烃空气d. 排气图1 仪器测试系统工作原理图7.1 仪器主机主机包括流量控制装置、FID 检测器、催化氧化单元、燃料气、除烃空气(助燃气)、定量环、控制阀及相关功能测试气体与采样气泵等组成。
其中,催化氧化单元通常为填充了催化材料的具有加入功能不锈钢管。
7.2 采样系统采样系统包括具有过滤装置与全程加热及保温装置的采样管线、其他导气管线等。
采样管内衬及导气管线为惰性材料(如不锈钢、硬质玻璃或聚四氟乙烯材质)。
7.3 性能要求a)系统示值误差:不超过±5%(浓度<40 mg/m3时,不超过±10%,以碳计);b)氧含量为21%的甲烷标气测试结果相对误差小于10%;c)工作条件:环境温度-10℃~45℃,相对湿度小于95%。
7.4 标准气体钢瓶配可调式减压阀、可调式转子流量计及导气管。
7.5 采样气袋用于气袋法校准仪器和废气采集,气袋内衬材料应选用对被测成分影响小的惰性材料,容积不小于10 L,一般为聚氟乙烯、聚全氟乙丙烯或共聚偏氟乙烯材质。
8 校准量程方法校准量程的选择应恰当,所测污染物平均浓度应在校准量程20%~100%之间,不得超过校准量程。
校准方法如下:a)气袋法:用标准气体将洁净的集气袋充满后排空,反复三次,再充满后备用。
按仪器使用说明书中规定的校准步骤进行校准。
b)钢瓶法:将配有减压阀、可调式转子流量计及导气管的标准气体钢瓶与采样管连接,打开钢瓶气阀门,调节转子流量计,以仪器规定的流量,通入仪器的进气口。
注意各连接处不得漏气。
按仪器使用说明书中规定的校准步骤进行校准。
9 采样和测定9.1 采样位置、采样点和采样频次的确定按GB/T 16157、HJ/T 55、HJ/T 373和HJ/T 397及有关规定,确定采样位置、采样点及采样频次。
9.2 仪器准备a)按操作说明正确连接仪器设备,打开主机电源,进行仪器预热。
b)将加热装置接通电源进行加热至120℃±5℃。
c)检查测试系统气密性,合格后方可进行测试。
9.3 仪器校准9.3.1 零点验证测试前,通入除烃空气( 6.1)对设备零点进行校验,系统示值误差应满足7.3条a)要求,否则,需要校准。
9.3.2 零点校准按条款8规定将除烃空气( 6.1)导入测定仪进行校准,校准合格后,保存校准数据,进行下一步测试。
9.3.3 标气验证零点验证合格后,用接近工况的标准气体( 6.2)进行仪器验证,若示值误差符合7.3条a)的要求,仪器可用。
否则,需校准。
9.3.4 标气校准按条款8规定将标准气体( 6.2)导入测定仪进行校准,校准合格后,保存校准数据,进行下一步测试。
9.4 样品测定9.4.1 有组织排放监测采样9.4.1.1 将测定仪采样管前端置于排气筒中采样点上,堵严采样孔,使之不漏气。
9.4.1.2 启动抽气泵,以仪器规定的采样流量连续自动采样,用待测气体清洗采样管 2 min~3 min,待仪器稳定后记录测定数据,取连续5min~15 min测定数据的平均值,作为一次测量值。
9.4.1.3 一次测量结束后,依照仪器说明书的规定用除烃空气( 6.1)清洗仪器。
9.4.1.4 全部测量结束后,用除烃空气(6.1)清洗测定仪;待其示值回到零点附近后,关机断电,结束测定。
9.4.1.5对于防爆要求较高的油库储油罐、加油站等污染源,如:油库储油罐、加油站等,应按HJ 732要求使用洁净采样气袋(7.5)采集样品,于就近安全场所预热、校准仪器后进行现场测定。
9.4.2无组织排放监测采样可使用氢火焰离子化检测器直接测量,也可按照HJ 732的规定,用气袋采集样品,现场测定。
9.5 仪器零点与标准气体再验证测试结束后,进行零点与标准气体再验证,若不符合7.3条a )的要求,需校准后按9.4条再次测定。
10 计算和结果表示10.1排放浓度计算总烃、甲烷和非甲烷总烃的浓度结果,以标准状态下干态废气中的质量浓度表示,以碳计。
如果仪器示值以体积比浓度(V/V )表示时,应按下式进行换算:4.2212c (1)式中:ρ——标准状态下(273.15 K ,101.325 kPa )干烟气中总烃、甲烷或非甲烷总烃的质量浓度,mg/m 3;c ——被测气体中总烃、甲烷或非甲烷总烃的体积比浓度,μmol/mol ;10.2结果表示当测定结果小于 1 mg/m 3时,保留至小数点后2位;当结果大于等于 1 mg/m 3时,保留3位有效数字。
11 精密度和准确度11.1精密度6家验证实验室分别对浓度水平为20.1mg/m 3、60.5 mg/m 3、117.9 mg/m 3的甲烷标准气体(以碳计)进行测定:实验室内相对标准偏差分别为:0.2%~1.7%,0.2%~1.2%,0.1%~0.6%;实验室间相对标准偏差分别为: 2.3%、2.9%、2.5%;重复性限分别为:0.5 mg/m 3、1.1 mg/m 3、1.2 mg/m 3;再现性限分别为:1.4 mg/m 3、4.9 mg/m 3、8.5 mg/m 3。
6家验证实验室分别对浓度水平为22.15 mg/m 3、59.0 mg/m 3、120.3 mg/m 3的甲烷和丙烷混合标准气体(以碳计)进行测定:实验室内相对标准偏差分别为:0.1%~1.0%,0.2%~0.6%,0%~0.7%;实验室间相对标准偏差分别为: 4.2%、1.3%、1.6%;重复性限分别为:0.4 mg/m 3、0.6 mg/m 3、1.4 mg/m 3;再现性限分别为:2.6 mg/m 3、2.2 mg/m 3、5.3 mg/m 3。
11.2 准确度6家验证实验室分别对浓度水平为20.1 mg/m3、60.5 mg/m3、117.9 mg/m3的甲烷标准气体(以碳计)进行测定:相对误差分别为:-4.1%~1.9%、-4.8%~2.0%、-4.0%~2.7%;相对误差的最终值为:-1.0%±4.6%、-1.4%±5.6%、0%±5.0%。
6家验证实验室分别对浓度水平为22.15 mg/m3、59.0 mg/m3、120.3 mg/m3的甲烷和丙烷混合标准气体(以碳计)进行测定:相对误差分别为:-6.4%~6.1%、-3.7%~-0.5%、-4.7%~-0.5%;相对误差的最终值为:-1.4%±8.4%、-2.2%±2.6%、-2.4%±3.0%。