固定污染源煙塵測定準確度的影響因素

摘要：在固定污染源的監(jiān)測中，煙塵排放濃度：的監(jiān)測是一個重要的監(jiān)測項目，本文具體分析了煙塵測定的若干影響因素，針對遇到的問題進行實驗室質量控制，達到了滿意的效果；同時也提高了工作效率。

關鍵詞：固定污染源；煙塵；準確度

中圖分類號：X501 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0068-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.041

Abstract： In the monitoring of fixed pollution sources， the monitoring of smoke emission concentration is an important monitoring item. This paper analyzes some of the influencing factors of smoke dust measurement， carries out laboratory quality control for the problems encountered， and achieves satisfactory results； it also improves Work efficiency.

Keywords： Fixed pollution source； Soot； Accuracy

在生產(chǎn)設備處于正常運轉狀態(tài)下和對因生產(chǎn)過程而引起排放情況變化的污染源，應根據(jù)其變化的特點和周期進行系統(tǒng)監(jiān)測；以檢查污染源排放廢氣中的有害物質是否符合排放標準的要求；評價凈化裝置的性能和運行情況及污染防治措施的效果；為大氣質量管理與評價提供依據(jù)。

1 固定污染源煙塵濃度測定的主要影響因素

1.1 采樣位置、采樣點數(shù)、對測定結果的影響

采取煙塵樣品時，為了取得有代表性的樣品，一定要合理地選擇測定截面的位置和采樣點數(shù)，以減少氣流分布不勻時對測定結果的影響。采樣位置應避開彎頭、閥門、三通等變徑管段，放在氣流平穩(wěn)的管段中，要距彎頭、閥門和其他變徑管段下游方向大于 6倍直徑處，在其上游方向大于3倍直徑處，此外水平煙道由于塵粒的重力沉降作用，較大塵粒會在煙道中心線下半部，因此水平煙道中塵粒濃度分布不如垂直煙道均勻，選擇采樣位置時應優(yōu)先考慮垂直管道。采取點數(shù)按照煙道大小而定。當斷面位置靠近彎頭和其他變徑管段時，測定點數(shù)應適當增加，關于圓形煙道，應在相互垂直的兩條直線上進行采樣，矩形或方形煙道是將煙道分成適當數(shù)量的等面積小塊各塊中心即為測定點。見下圖1，圖2。

1.2 采樣速度對測定結果的影響

為了從煙道中采取有代表性樣品需等速采樣，即氣體進入采樣嘴的氣流速度V 應與采樣點的煙氣流速Vs相等，相對誤差應在1O%以內，采樣速度大于或小于采樣點的氣流速度都將使采樣結果產(chǎn)生偏差。

當Vn>Vs時處于采樣嘴邊緣以外的部分氣流進入采樣嘴，而其中的塵粒則由于本身運動慣性作用，不能改變方向，隨氣流進入采樣嘴后繼續(xù)沿著原來的方向前進，使采樣濃度低于采樣點的實際濃度。

當Vn

1.3 采樣嘴的形狀和大小對測定結果的影響

采樣嘴的形狀在一定程度上影響氣流的流線，從而影響塵粒的采樣精度，從實驗結果看出直角邊和鈍邊采樣嘴對煙塵濃度結果造成一定誤差，因而我們采用漸縮銳邊圓形，銳邊的錐度以45為宜。采樣嘴入口邊緣厚度應大于0.2mm，入口直徑偏差應不大于0.1mm。采樣嘴直徑不應小于5mm，否則達不到等速采樣的要求，一般直徑為6mm、8mm、10mm、l2mm較為合適。

1.4 濾筒恒重的影響

在《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》（第四版增補版）中對采樣濾筒采樣前的準備、高溫失重恒重處理做了明確的要求，采樣后的濾筒只要求恒重。按監(jiān)測規(guī)范要求實際往往達不到恒重的要求，主要影響因素：一是實驗室環(huán)境恒濕、干燥器中放置時間的影響；二是煙氣中濕度的影響，對監(jiān)測結果有影響。采樣后濾筒的恒重問題，除去人為對濾筒造成的重量損失外，其他基本上都是正誤差。以下實驗從空氣濕度、冷卻時間長短和烘干時間等三方面描述了對濾筒恒重的影響。

1.4.1 實驗儀器

分析天平：AL204電子天平；JFC-G-27A恒溫恒濕試驗箱；濾筒：3號無膠濾筒。

1.4.2 實驗步驟

（1）采樣前濾筒的準備。將合格的濾筒放入烘箱中。在500℃時烘烤1h，消除高溫采樣時濾筒失重的影響。再在105℃～110℃恒溫下，烘干2h后，放入專用的濾筒中，再放入干燥器內，冷卻至室溫，干燥器與天平室各置一支濕度表對照，重復烘干至恒重，相鄰兩次稱量相差不超過0.0005g。（2）標準空白濾筒的制備。從上述一批準備好的采樣前濾筒中，挑選出10個重量基本一致的濾筒，編好分析號，用去離子水或蒸餾水，稍作濕潤。放入烘箱中，在105℃～110℃恒溫下，烘干4h后，放入專用的濾筒稱量瓶中，再放入干燥器內，冷卻至室溫，重復烘干至恒重，以上操作可作為標準空白濾筒的標準重量；對采樣濾筒在烘干、冷卻、稱重等過程中的質量控制。（3）采樣后濾筒的稱重。將采樣后的濾筒與兩個標準空白濾筒，放入烘箱中，需用去離子水或蒸餾水濕潤標準空白濾筒，目測，盡可能接近采樣后濾筒的含量，在105～110℃恒溫下，烘干4h后，放入專用的濾筒稱量瓶中，再放入干燥器內，冷卻至室溫，重復烘干至恒重。此時，標準空白濾筒的重量與標準重相差±0.0005g時，可以認為這批采樣濾筒的稱量結果是在質量控制范圍之內的，結果可靠。否則，這批濾筒需要重新進行恒重處理，直至合格。

1.4.3 結果與討論

（1）空氣濕度對濾筒重量的影響。實驗室分析環(huán)境常受到客觀條件的限制，如果不建立恒溫恒濕室，濾筒采樣前、采樣后稱量時，實驗室環(huán)境的濕度不可能前后保持一致性，這一條件經(jīng)常被忽視。這樣濾筒在烘箱→干燥→天平稱量的過程中，有較多的時間暴露在空氣中，濾筒會吸收空氣水分，影響恒重。實驗期間干燥器內濕度35%，天平內濕度37%，兩處濕度誤差可忽略不計。

（2）冷卻時間長短對稱量的影響。監(jiān)測技術規(guī)范中只明確了濾筒從烘箱中取出，置于干燥器中冷卻至室溫后進行稱量，沒有規(guī)定放冷時間。試驗表明，冷卻時間與干燥器內放置濾筒多少、放置方法有關。當濾筒放滿或放滿三分之二干燥器時，濾筒不可能在30min內冷卻至室溫。只有當濾筒在干燥器內放一層時，30min基本上能滿足干燥器內溫度冷卻至室溫。但隨著放冷時間的增長，濾筒重量也隨之增加。稱量結果見表1。

（3）烘干時間對濾筒稱重的影響。在實際煙塵監(jiān)測中，當煙氣濕度較大時，采樣后濾筒的濕重顯著增加，當按規(guī)范要求在105℃～110℃烘干1小時，取出放到干燥器中，冷卻至室溫，稱量，此時，濾筒采樣前、后干燥程度不一致，結果往往偏大，出現(xiàn)正誤差。可用標準空白濾筒來消除誤差，控制稱量的準確性。將上述已準備好的標準空白濾筒用去離子水或蒸餾水，稍作濕潤后，與采樣濾筒一起放入105℃～110℃烘干，由表2可以得出，濾筒烘干4h，基本上達到標準空白濾筒的重量與標準空白濾筒的標準重量，前后稱量值相差不超過±0.0005g，可以認為此次稱量結果可靠。否則，結果可疑，要查找原因或者重新分析，直至合格為止。

2 總結

綜上所述，要提高煙塵測試的準確度，在采樣工況穩(wěn)定的前提下，首先要確定具有代表性的采樣位置和采樣點數(shù)，準確測定煙氣參數(shù)，正確計算出采樣流速并等速進行樣品采集。此外，采樣時采樣嘴方向操作要準確并選擇大小適合的采樣嘴，濾筒的準確恒重。按以上環(huán)節(jié)正確操作才能保證監(jiān)測質量。

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收稿日期：2018-04-05

作者簡介：張云德，大慶煉化公司環(huán)保監(jiān)測中心工程師 。