工業(yè)廢氣中非甲烷總烴測定方法改進(jìn)

劉振+肖亦

摘要：本方法在HJ/T38-1999基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，采用雙毛細(xì)管柱雙FID檢測器氣相色譜法分別測出廢氣中總烴和甲烷的含量，兩者之差為NMHC的含量（有組織以C計(jì)，無組織以CH4計(jì)）。本方法最低檢出濃度為0.007mg/m3，方法的準(zhǔn)確度和精密度得到進(jìn)一步提高，操作快捷方便，在日常監(jiān)測分析中有很好的適用性。

關(guān)鍵詞：非甲烷總烴（NMHC）；氣相色譜法；雙柱雙FID檢測器；測定

中圖分類號(hào)：X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）01-0107-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.062

Improvement of NMHC determination method in industrial waste gas

Liu Zhen，Xiao Yi

（Taixing Enviornmental Monitoring Station，Taixing Jiangsu 225400，China）

Abstrat：Based on the improvement of HJ/T38-1999， the total hydrocarbon and methane content of non methane total hydrocarbons in waste gas were measured by gas chromatography with double column and double FID detector. The difference between them is NMHC content （organized by C and no organization is CH4）.The minimum detection concentration of this method is 0.007mg/m3. The accuracy and precision of the method accord with the requirements of quality control for analysis and test. The operation is fast and convenient， and has good applicability in daily monitoring analysis.

Key words： Non methane total hydrocarbons （NMHC）；Gas chromatography；Double column double FID detector；Determination

非甲烷總烴（NMHC）是指除甲烷以外的所有碳?xì)浠衔锏目偡Q（其中主要是C2～C8）[1]，它與甲烷不同，有較強(qiáng)的光化學(xué)活性，是形成光化學(xué)煙霧的前體物。泰興市擁有25.72km2省經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，園區(qū)內(nèi)化工企業(yè)較多，排放有機(jī)廢氣成分復(fù)雜，許多烴類污染物無排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際工作中常根據(jù)NMHC濃度估算有機(jī)廢氣的污染程度。根據(jù)2017年對(duì)開發(fā)區(qū)企業(yè)抽測結(jié)果顯示NMHC排濃度從0.22mg/m3至657mg/m3。目前采樣方法為《固定污染源排氣中顆粒物測定和氣態(tài)污染物采樣方法》（GB16157-1996）[2]，分析方法源自《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》（第四版） [3]和《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法》（HJ/T38-1999）[1]。國內(nèi)已有文獻(xiàn)采用不同分析方法進(jìn)行探討[4～6]，本方法采用雙毛細(xì)管柱氣相色譜法測定空氣和廢氣中的非甲烷總烴含量，進(jìn)樣量為1.0mL，最低檢出濃度為0.007mg/m3，定量測定濃度范圍為0.02～85mg/m3。本方法準(zhǔn)確度和精密度較好，操作快捷方便，適合廢氣和空氣中NMHC日常監(jiān)測分析。

1 實(shí)驗(yàn)主要儀器和試劑

氣相色譜儀：安捷倫7820A、雙進(jìn)樣口、雙FID檢測器；色譜柱；

甲烷柱：HP-MOLESIEVE的30m×530μm×50μm毛細(xì)管柱（安捷倫商品柱）。

總烴柱：DEACT的30m×530μm×50μm毛細(xì)管柱（安捷倫商品柱）。

注射器：全玻璃制100mL若干個(gè)。

空氣：PEAK ZA035A-EU零空氣系統(tǒng)。

氫氣：純度≥99.99%高純氫氣，PEAK HF13-06-126氫氣發(fā)生器。

氮?dú)猓杭兌取?9.999%高純氮?dú)狻?/p>

甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣：氮中甲烷（南京特氣廠）濃度分別為10.9ppm、31ppm、55ppm、104ppm、158ppm。

2 采樣

用100mL注射器抽取現(xiàn)場氣體樣品，沖洗注射器3～4次（HJ/T38-1999樣品瓶的洗滌），采氣樣100mL，密封注射器口，避光保存，樣品應(yīng)在12h之內(nèi)測定。

3 實(shí)驗(yàn)步驟

3.1 色譜條件

柱溫：40℃；檢測器溫度：300℃；氣化室溫度：250℃。

載氣：氮?dú)饬髁?.5mL/min；燃?xì)猓簹錃饬髁?0mL/min；助燃?xì)猓嚎諝饬髁?00mL/min。

3.2 定性分析

根據(jù)保留時(shí)間進(jìn)行定性分析。

3.3 定量分析

將氣樣通過六通閥進(jìn)入色譜儀的柱1和柱2，進(jìn)樣體積1mL，分別測量甲烷峰面積、總烴峰面積，根據(jù)外標(biāo)法計(jì)算出甲烷和總烴的濃度。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

在本方法規(guī)定的色譜條件下，以除烴空氣做空白，取5個(gè)濃度的標(biāo)氣，依次從低濃度向高濃度進(jìn)樣，每個(gè)濃度重復(fù)3次，取峰面積的平均值。

分別以甲烷、總烴平均峰面積為橫坐標(biāo)，以相對(duì)應(yīng)的濃度為縱坐標(biāo)，繪制甲烷、總烴的校準(zhǔn)曲線（總烴需要扣除除烴空氣的氧峰正干擾），并分別計(jì)算甲烷與總烴的校準(zhǔn)曲線線性回歸方程，詳見表1。

3.5 色譜圖

甲烷和總烴的色譜圖分別見圖1和圖2。

4 實(shí)例

對(duì)某化工廠處理后的有組織排放廢氣進(jìn)行監(jiān)測，分析條件與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線條件相同，監(jiān)測結(jié)果見表2。

5 結(jié)果與討論

5.1 檢出限的測定

配置濃度為1.09ppm的標(biāo)準(zhǔn)氣體（配置方法與標(biāo)準(zhǔn)曲線一致），經(jīng)統(tǒng)計(jì)得表3。

5.2 精密度試驗(yàn)

配置濃度為3.1ppm和5.5ppm的標(biāo)氣（配置方法與標(biāo)準(zhǔn)曲線一致），分別經(jīng)本單位、泰州市環(huán)境監(jiān)測中心站、靖江市環(huán)境監(jiān)測站等五家單位測定，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得表4。

同時(shí)采集4組廢氣樣品，每組雙份，一份直接進(jìn)樣，另一份取99mL的廢氣樣品，加入1mL濃度為31ppm的標(biāo)氣計(jì)算出加標(biāo)量，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得表5。

6 結(jié)論

本方法采用雙毛細(xì)管柱氣相色譜法測定工業(yè)廢氣中的非甲烷總烴含量，最低檢出濃度為0.007mg/m3，加標(biāo)回收率在90%～100%之間，具有檢出限低、測定范圍寬，方法精密度和準(zhǔn)確度好，其相對(duì)偏差<1%。該法可以快速、準(zhǔn)確檢測廢氣中非甲烷總烴含量，在日常監(jiān)測任務(wù)中有很好的適用性。

參考文獻(xiàn)

[1] HJ/T38-1999，固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法[S].

[2] GB/T 16157-1996，固定污染源排氣中顆粒物測定和氣態(tài)污染物采樣方法[S].

[3]空氣和廢氣監(jiān)測分析方法（第四版）[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2011.36.

[4]趙小敏，陳璟士，陳霞.氣相色譜法測定非甲烷總烴[J].污染防治技術(shù)，2010，23（5）：103.

[5]鄭麗菡.氣相色譜法測定大氣中非甲烷總烴量的探討[J].化學(xué)分析計(jì)量，2013，22（4）：206.

[6]黃文鑫，郭巖等.氣相色譜法測定非甲烷總烴的研究[J].廣州化工，2013，41（11）：56.

收稿日期：2018-01-03

作者簡介：劉振（1979-），男，本科，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測、環(huán)保竣工驗(yàn)收。