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固定污染源挥发性有机物(VOCs)在线监测技术

发布日期:2016-04-04    浏览次数:275
柴静《穹顶之下》将PM2.5再次拉入全社会的视野,无疑,公众对环境的诉求已成为环境保护的动力来源。颗粒物是灰霾天气的主要污染物,尤其PM2.5对人体健康危害巨大。大量排放的重金属和挥发性有机化合物物质,通过化学反应,对PM2.5的形成和灰霾的加剧起到“推波助澜”的作用。故此,我们可以说,颗粒物是造成灰霾天气的“真凶”,而附着在颗粒物上的重金属和挥发性有机化合物才是其“元凶”。
      国务院于14年底出台的《大气污染防治条例》(“国十条”)规定,2017年京津冀PM2.5要降到60微克/立方米,上海要下降20%,珠三角下降15%。该目标的确定将挥发性有机物的防治提到重要攻克地位。
      挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, 以下简称VOCs)是指沸点在50-260℃之间,常温常压下蒸气压大于13.332pa,分子量范围约在16amu~250amu(amu为原子量单位)的有机化合物的总称,其成分包括烃类、含氧烃、卤代烃、低沸点多环芳烃等多种类型,是环境空气主要污染物之一。VOCs排放总量和防治难度大,易引起光化学污染、大气雾霾,严重危害人体健康。
      VOCs主要来源于固定污染源排放,涉及行业较多,以有机溶剂、石油化工、表面涂装等行业为主。天津市已出台地方标准《DB12/524-2014工业企挥发性有机物排放控制标准》,对石油化工、医药制造、橡胶制造、涂料制造、电子工业等多个行业的VOCs排放限值及在线监测方法进行了详细要求,监测因子主要包括非甲烷总烃、苯、甲苯和二甲苯等,国家标准正在起草当中。
  VOCs检测方法主要有气相色谱-火焰离子化检测法(GC-FID)、傅里叶红外法(FTIR)、光离子化检测法(PID)。GC-FID检测技术对大部分VOCs成分均有响应,并且是等碳响应,适合用于VOCs总量监测,也可通过更换色谱柱材料等方式实现特征成分的检测;FTIR检测技术因其光谱范围宽,可同时检测多种VOCs特征成分含量,响应速度快;PID检测技术通过对有机物成分进行紫外电离,检测其离子电流,从而分析有机物浓度。值得注意的是,依据欧洲标准“TGN M16”技术文件要求,PID检测器对低碳饱和烃响应较弱,且响应因子不一致,检测器表面易受污染,不适合用于污染源VOCs在线监测。依据美国标准“Method 25A”和欧洲标准“EN 12619”的技术要求,规定固定污染源VOCs在线监测应采用GC-FID检测技术,采样探头、样品输送管路和分析仪中样品管路应采用120℃以上高温伴热,应选用抗腐蚀和惰性化的材料,以减少样品吸附。
      聚光科技(杭州)股份有限公司经过多年研究,于2013年发布了烟气VOCs在线监测系统(CEMS-2000B VOC),该产品依据美国EPA标准和欧洲的标准要求设计,已申请多项国家专利。预处理模块采用120度以上的全热法采样技术,样品流路采用特氟隆惰性材料,有效避免高沸点物质的吸附,保证了测量的准确性。VOCs分析模块采用GC-FID技术,可同时检测甲烷/非甲烷总烃、苯系物(苯、甲苯、乙苯、邻间对-二甲苯),也可根据客户需求分析其它成分(环氧乙烷、环氧丙烷、酮类、酯类等)。CEMS-2000B VOC系统具有自动吹扫功能,可自动去除滤芯表面的粉尘,延长滤芯使用寿命;系统具备自动校准功能,无需值守,最大限度减少维护量;系统具备断电保护功能,现场意外停电时可自动置换主流路内的残留气体,保护流路器件和分析元件。该产品具备正压防爆设计,可应用于石化行业等防爆区域,安全可靠。CEMS-2000B VOC系统已在山东、四川、浙江等多个省份广泛应用,设备稳定可靠、监测结果准确,得到了客户及环保部门的一致好评。
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