淺析固定污染源監測采樣濾筒的質量控制

陳國驊

摘要：固定污染源監測采樣濾筒的質量直接關系著稱量數據的準確性，所以要在使用前做好濾筒的質量控制工作。基于此，本文從烘干時間和冷卻時間對濾筒質量的影響說起，提出控制濾筒質量的措施，包括通過實驗確定最佳的烘干冷卻時間和建立恒溫恒溫的烘干環境，希望能夠為相關問題提供參考。

關鍵詞：確定時間;建立環境;控制質量

采樣濾筒主要分為剛玉濾筒和玻璃纖維濾筒兩種，其中玻璃纖維濾筒較為常用。玻璃纖維濾筒由超細玻璃纖維制成，能夠以99.9%的捕集率對0.5μm以上的塵粒進行捕集;剛玉濾筒是一種收集率高，阻力小的元件，具有優良的耐高溫性和急冷急熱性能。濾筒由于自身特性的問題，會在使用過程中出現質量的變化，需要人為控制來減小這種誤差。

1影響濾筒質量的因素

1.1烘干時間的影響

在濾筒進行實際的污染源監測采樣過程中，當空氣中的煙氣濕度較高時，采樣工作結束后濾筒的濕重會顯著增加。在進行濾筒的烘干時，我國的監測技術規范要求在105-110℃的條件下烘干1小時，隨后取出將濾筒放置在干燥器中，冷卻至窒溫后開始稱重。但是在實際的操作中發現，根據規范要求進行后，由于濾筒在采樣前后的干燥程度不一致，其自身重量存在誤差，最終導致測量結果偏大，數據出現正誤差。為了保證數據測量的準確性，要求濾筒在烘干前后質量的差值上下不能夠超過0.0005g，因此需要相關的工作人員在烘干時確定合理的烘干時間。

1.2冷卻時間的影響

我國的監測技術規范中對于濾筒的冷卻時間并沒有做出明確的規定，只明確了濾筒在干燥器中冷卻至室溫這一點。但是多次的實驗證明，在干燥器中濾筒的數量和排列方法與冷卻時間之間具有一定的關系。如果需要濾筒在30分鐘內冷卻至窒溫，那么干燥器中的濾筒不能夠放滿或者超過容量的三分之二，如果超過，冷卻的時間就會延長，同時相關的實驗數據表明，濾筒質量和冷卻時間之間具有正向關系，冷卻時間增加，濾筒質量也會增加。所以在進行冷卻前，需要找出冷卻的最佳時間和放置方法來保證兩次測量前后濾筒的質量誤差最小。

2濾筒質量控制的措施

2.1實驗確定最佳的烘干時間

在進行最佳烘干時間的測定前，需要保證烘干溫度和冷卻時間固定，可以將烘干溫度定為105℃，冷卻時間定為l小時。在實驗中將10個濾筒分為兩組，兩組分別進行采樣前稱重和雙蒸水潤濕模擬采樣后稱重。在烘箱中進行多次的以l小時為單位的烘干，記錄濾筒的質量。在實驗結束后，計算出兩組質量差的絕對值和平均值。在數據分析時，找出差值最大的組別，說明對應組別的處理情況是不佳的選擇。隨后判斷出隨著烘烤時間的增加，濾筒質量的變化趨勢，根據翻閱相關實驗數據可知，在經過4次或者以上烘干處理后，兩組濾筒的質量差值最小，質量基本穩定下來。說明在本次的實驗條件下，4小時的烘干處理能夠保證采樣前后濾筒質量變化引起的誤差最小，保證測量數據的準確性。同時，在不同的烘干溫度下，濾筒的烘干次數也會有相應變化，所以在實際的操作中，需要根據自身條件變化來測試烘干時間，保證達到最好的烘干效果。

2.2實驗確定最佳的冷卻時間

在進行冷卻時間測定的實驗前，首先也需要確定烘干溫度和烘干時間，暫定為110℃和2小時，將冷卻時間定為1，2，3，4小時。分別測量在實驗前后模擬的采樣前后濾筒的質量變化，同時計算出兩組的差值，根據數據確定最佳的冷卻時間。同時在這部分還需要考慮在于燥器中放置濾筒的數量。在目前的實際操作中，大多采用多層放置，并根據放置的層數確定冷卻時間。但是通過研究，本文建議采用單層放置，冷卻1個時的冷卻方式。因為在濾筒中通常會有水分的殘留，在濾筒材料中有容易分離的自由水，還有少量的結合水和毛細水。在低溫短時間的烘干時，這部分水不能夠被有效的脫出，仍然存在于濾筒材料中，但是隨著烘干、冷卻過程中一系列的溫度變化和壓力變化會改變這部分水的形態，很容易轉化為液態附著在濾筒中，從而影響濾筒的質量。

2.3建立恒溫恒濕烘干環境

實驗室的環境通常會受到很多外界因素的影響，這會導致實驗分析時數據產生一定的誤差。當實驗室中的環境無法達到恒溫恒濕的標準時，在濾筒的篩選、采樣前的準備、采樣后的稱量、烘干、冷卻和稱重的過程中，濾筒會與空氣發生接觸，而在接觸后濾筒會快速的吸濕增加自身的重量，并且這種情況在濾筒充分干燥但空氣濕度較大時尤為嚴重。不同濾筒的吸濕能力不同，所以達到飽和的時間也不同，這就導致在用天平測量數據的時候，數值沒有辦法穩定，始終處于變化之中。相關的試驗數據顯示，空氣濕度每增加10%，濾筒的稱量結果會隨之上升23mg。為了解決這一問題，可以準備具蓋稱量瓶，應用于烘干、冷卻和稱重的全過程中，在濾筒烘干結束取出時立即放人稱量瓶中，在密閉的條件下將其轉移到干燥器中冷卻，再在隔絕空氣的情況下放在天平上稱重。

3總結

綜上所述，在測量前可以首先對濾筒進行篩選，確定濾筒在質量、針孔檢查等方面不存在問題后再投入到使用中來。其次，影響濾筒質量的因素有很多，在實際的測量活動中，一定要事前確定最佳的烘干時間、冷卻時間、空氣的濕度等因素，最大限度的消除濾筒所帶來的誤差，保證實驗的精密性。

參考文獻：

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