煙氣VOC監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究

李娜　郭煒　農(nóng)永光　趙文峰

摘 要：通過分析國內(nèi)外VOC的分析技術(shù)、不同公司的儀器比較和國內(nèi)外分析標(biāo)準(zhǔn)的比對研究，了解了國內(nèi)外分析現(xiàn)狀、儀器功能需求和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，并設(shè)計了煙氣VOC在線監(jiān)測技術(shù)方案，包括系統(tǒng)硬件方案和煙氣取樣系統(tǒng)設(shè)計方案，系統(tǒng)方案中包括了載氣單元、色譜柱單元、FID檢測器單元和數(shù)據(jù)采集單元，煙氣取樣系統(tǒng)包括低溫富集、高溫?zé)峤馕觥⒎创怠⒘髁靠刂频葐卧瑸閂OC在線監(jiān)測儀研制提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn) 在線監(jiān)測

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0120-02

1 煙氣VOC國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 概述

《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB16297-1996》中定義污染源是指排放大氣污染物的設(shè)施或指排放大氣污染物的建筑構(gòu)造（如車間等）。污染源按照排放方式不同可分為固定污染源和流動污染源。固定污染源指煙道、煙囪及排氣筒等具有固定位置，排放穩(wěn)定的排放源。固定污染源VOCs主要來源于噴涂行業(yè)、皮革行業(yè)、石油化工廠、印刷行業(yè)、污水/垃圾處理廠、加油站泄露、生物質(zhì)、燃煤、半導(dǎo)體工業(yè)，冶金工業(yè)等。其主要特點(diǎn)是排放強(qiáng)度大、濃度高、污染物種類多、持續(xù)時間長，對局部環(huán)境影響較大，屬于有組織排放監(jiān)控點(diǎn)。對固定污染源進(jìn)行在線監(jiān)測能夠檢查污染源排放到廢氣中的有害物質(zhì)是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求；評價企業(yè)凈化裝置的性能和運(yùn)行情況，以及污染防止措施的效果，為大氣質(zhì)量管理與評價提供依據(jù)。

1.2 固定污染源監(jiān)測因子

結(jié)合國標(biāo)、美國CTM-028標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測要求，總結(jié)的固定污染源監(jiān)測因子，主要包括常用有機(jī)溶劑及各行業(yè)生產(chǎn)原料，共計78種物質(zhì)，包括酯類、酮類、醇、苯系物、烷烴和烯烴類組分。其中苯、甲苯、二甲苯三種物質(zhì)的檢測頻率最高。

1.3 國內(nèi)外VOC監(jiān)測現(xiàn)狀

（1）ABB公司。

ABB公司生產(chǎn)的過程氣體分析儀主要用于工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)測，以及固定污染源排放監(jiān)測，其監(jiān)測系統(tǒng)原理，如圖1所示。

（2）橫河公司。

如圖2所示。

（3）西門子公司。

西門子公司MaxumTM Ed. II 工業(yè)色譜系統(tǒng)，是在西門子Advance Maxum和PGC 302氣相色譜儀整合到一個單一的分析系統(tǒng)。從柱箱和電子組件到軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)都是以模塊化方案設(shè)計。如圖3所示。

1.4 分析標(biāo)準(zhǔn)

目前我國國家和地方（主要為北京、上海和廣州）均制定了相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，對污染源排放限值進(jìn)行要求和限定，其中國標(biāo)6個，地級標(biāo)準(zhǔn)5個，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一個。標(biāo)準(zhǔn)主要檢測指標(biāo)為苯系物、非甲烷總烴以及部分揮發(fā)性有機(jī)溶劑。

2 VOC在線監(jiān)測技術(shù)

2.1 系統(tǒng)硬件方案

整個FID分析儀的組成如圖所示，由氣相分離單元、控制單元、驅(qū)動單元和FID檢測單元組成。

FID分析儀硬件設(shè)計整體框圖如圖4所示。

2.2 煙氣取樣系統(tǒng)設(shè)計

煙氣采樣系統(tǒng)包括高溫采樣探頭，用于實(shí)現(xiàn)高溫采樣，具有反吹功能，采樣管采用180℃全程伴熱，低溫除濕器用于進(jìn)行汽水分離，將煙氣中的水除去，高溫裂解和低溫富集裝置用于進(jìn)行樣品富集和裂解分析，多通閥用于進(jìn)行樣品切換，送入分析儀，其系統(tǒng)設(shè)計如圖5所示。

3 結(jié)語

通過分析國內(nèi)外VOC的分析技術(shù)、不同公司的儀器比較和國內(nèi)外分析標(biāo)準(zhǔn)的比對研究，并研究了煙氣VOC在線監(jiān)測技術(shù)方案，為VOC在線監(jiān)測儀研制提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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