固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法

I固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定

便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法范圍本標準規(guī)定了測定固定污染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法。本標準適用于固定污染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定。本方法測定總烴、甲烷的檢出限均為0.14mg/m3（以甲烷計），測定下限均為0.56mg/m3（以甲烷計）；非甲烷總烴的檢出限為0.10mg/m3（以碳計），測定下限為0.40mg/m3（以碳計）。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法HJ/T373固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范（試行）HJ/T397固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ836固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法HJ1012環(huán)境空氣和廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴便攜式監(jiān)測儀技術(shù)要求及檢測方法術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件?？偀Ntotalhydrocarbons（THC）指在本標準規(guī)定的測定條件下，在氫火焰離子化檢測器上有響應(yīng)的氣態(tài)有機化合物的總和。非甲烷總烴non-methanehydrocarbons（NMHC）指在本標準規(guī)定的測定條件下，從總烴中扣除甲烷以后其他氣態(tài)有機化合物的總和（除非另有說明，結(jié)果以碳計）。校準量程calibrationspan儀器的校準上限，為校準所用標準氣體的濃度值（進行多點校準時，為校準所用標準氣體的最高質(zhì)量濃度值），校準量程（以下用C.S.表示）應(yīng)小于或等于儀器的滿量程。示值誤差calibrationerror標準氣體直接導(dǎo)入分析儀的測量結(jié)果與標準氣體濃度值之間的誤差。系統(tǒng)偏差systembias標準氣體直接導(dǎo)入分析儀與經(jīng)采樣管導(dǎo)入分析儀的測量結(jié)果之間的差值，占校準量程的百分比。方法原理將廢氣樣品導(dǎo)入便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器分析儀，分別通過總烴檢測單元和甲烷檢測單元（甲烷檢測單元通過催化劑能夠?qū)⒊淄橐酝獾钠渌袡C化合物全部氧化為二氧化碳和水）測定總烴和甲烷的含量，兩者之差即為非甲烷總烴的含量。干擾和消除氧氣對樣品測定有干擾，儀器應(yīng)具有在測量樣品時自動扣除氧峰消除干擾的功能。廢氣中的顆粒物易堵塞管路，干擾樣品測定，應(yīng)通過儀器的濾塵裝置進行消除。試劑和材料除烴空氣總烴含量（含氧峰）≤0.40mg/m3（以甲烷計）；或在甲烷柱上測定，除氧峰外無其他峰。標準氣體可采用甲烷、丙烷有證標準氣體或甲烷和丙烷混合有證標準氣體，平衡氣為除烴空氣，其不確定度≤2%。燃料氣氫氣，純度≥99.999%，應(yīng)以安全形式存儲，保證現(xiàn)場使用和運輸安全。儀器和設(shè)備廢氣中水份含量的測定裝置濕度測定裝置用于廢氣中水份含量的測定。儀器構(gòu)成便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法分析儀，主要包括樣品采集和傳輸單元、分析單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元以及其他輔助設(shè)備等。儀器工作原理示意圖見圖1。樣品采集和傳輸單元樣品采集和傳輸單元主要包括采樣探頭、樣品傳輸管線、流量控制設(shè)備和采樣泵等。采樣探頭及樣品傳輸管線應(yīng)選用耐高溫、防腐蝕和不吸附、不與待測物發(fā)生反應(yīng)的材質(zhì)，采樣探頭應(yīng)配有顆粒物過濾裝置，樣品傳輸管線應(yīng)具有穩(wěn)定、均勻加熱和保溫的功能。分析單元分析單元包括催化氧化單元和氫火焰離子化檢測器，氫火焰離子化檢測器具有自動檢測當前火焰狀態(tài)功能，當檢測到火焰熄滅，儀器自動點火，恢復(fù)正常運行。數(shù)據(jù)采集與處理單元儀器同屏顯示總烴和甲烷的數(shù)值，計算出非甲烷總烴的數(shù)值，具備顯示實時數(shù)據(jù)和曲線、查詢歷史數(shù)據(jù)功能，具有遠程數(shù)據(jù)傳輸功能。輔助設(shè)備配備便攜式打印機，用于現(xiàn)場打印測試數(shù)據(jù)。儀器性能要求儀器性能要求包括：示值誤差：不超過±10%；系統(tǒng)偏差：不超過±10%；溫度要求：樣品傳輸管線溫度不低于120℃且高于煙氣溫度20℃以上，實際溫度值能夠在儀器中顯示并可根據(jù)工況調(diào)節(jié)溫度；其它應(yīng)符合HJ1012的要求。1.顆粒物過濾裝置2.采樣探頭3.樣品傳輸管線4.催化氧化單元5.控制閥6.定量環(huán)7.氫火焰離子化檢測器8.采樣泵a.樣品氣b.燃料氣c.除烴空氣d.廢氣儀器工作原理示意圖采樣和測定采樣位置、采樣點的確定按GB/T16157、HJ/T373、HJ/T397及有關(guān)規(guī)定，確定采樣位置、采樣點。儀器準備按操作說明正確連接儀器設(shè)備，打開主機電源，進行儀器預(yù)熱。儀器校準零點校準測試前，通入除烴空氣（6.1）對設(shè)備零點進行校準。量程校準預(yù)估待測氣體濃度，設(shè)置校準量程。將標準氣體（6.2）通入分析儀進行測定，示值誤差應(yīng)符合7.7條a）的要求，否則，需要校準，校準方法如下：將標準氣體（6.2）與分析儀連接，安裝好并打開標準氣體后，按儀器使用說明書中規(guī)定的校準步驟進行校準。樣品測定將儀器采樣管前端盡量插入到排氣筒的中心位置，封堵采樣孔。待儀器測量穩(wěn)定后記錄測定數(shù)據(jù)，按分鐘記錄測試數(shù)據(jù)，取連續(xù)5min～15min測定數(shù)據(jù)的平均值，作為一次測量值。測量結(jié)束后，用除烴空氣（6.1）清洗測定儀，待其示值回到零點附近后，關(guān)機斷電，結(jié)束測定。按照HJ836的有關(guān)規(guī)定測定并記錄廢氣中水份含量。結(jié)果計算與表示排放濃度計算總烴、甲烷和非甲烷總烴的濃度結(jié)果，以標準狀態(tài)下廢氣中的質(zhì)量濃度表示，總烴和甲烷測XX果以甲烷計，非甲烷總烴測XX果以碳計。如果儀器示值以體積比濃度（V/V）表示時，應(yīng)按下式進行換算： （SEQ標準自動公式\*ARABIC1）式中：ρ——標準狀態(tài)下（273.15K，101.325kPa）煙氣中總烴、甲烷或非甲烷總烴的質(zhì)量濃度，mg/m3；c——被測氣體中總烴、甲烷或非甲烷總烴的體積比濃度，μmol/mol；M——甲烷或碳的相對分子質(zhì)量，g/mol；Xsw——煙氣中水分含量體積百分比，%。結(jié)果表示當測XX果小于1mg/m3時，保留至小數(shù)點后兩位；當結(jié)果大于等于1mg/m3時，保留三位有效數(shù)字。精密度和準確度精密度6家驗證實驗室分別對濃度水平為20.1mg/m3、60.5mg/m3、118mg/m3的甲烷標準氣體（以碳計）進行測定：實驗室內(nèi)相對標準偏差分別為：0.2%～1.7%、0.2%～1.2%、0.1%～0.6%；實驗室間相對標準偏差分別為：2.3%、2.9%、2.5%；重復(fù)性限分別為：0.5mg/m3、1.1mg/m3、1.2mg/m3；再現(xiàn)性限分別為：1.4mg/m3、4.9mg/m3、8.5mg/m3。6家驗證實驗室分別對濃度水平為22.2mg/m3、59.0mg/m3、120mg/m3的甲烷和丙烷混合標準氣體（以碳計）進行測定：實驗室內(nèi)相對標準偏差分別為：0.1%～1.0%、0.2%～0.6%、0%～0.7%；實驗室間相對標準偏差分別為：4.2%、1.3%、1.6%；重復(fù)性限分別為：0.4mg/m3、0.6mg/m3、1.4mg/m3；再現(xiàn)性限分別為：2.6mg/m3、2.2mg/m3、5.3mg/m3。6家實驗室對某制藥廠、某化工廠、某農(nóng)藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度（以碳計）進行測定。某制藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為49.5mg/m3～59.5mg/m3，平均值53.7mg/m3；某化工廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為211mg/m3～257mg/m3，平均值232mg/m3；某農(nóng)藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為91.2mg/m3～97.3mg/m3，平均值94.5mg/m3，實驗室內(nèi)相對標準偏差分別為：2.9%～5.9%、3.0%～5.1%、1.6%～2.5%；實驗室間相對標準偏差分別為：1.5%、4.2%、0.6%。準確度6家驗證實驗室分別對濃度水平為20.1mg/m3、60.5mg/m3、118mg/m3的甲烷標準氣體（以碳計）進行測定：相對誤差分別為：-4.1%～1.9%、-4.8%～2.0%、-4.0%～2.7%；相對誤差的最終值為：-1.0%±4.6%、-1.4%±5.6%、0%±5.0%。6家驗證實驗室分別對濃度水平為22.2mg/m3、59.0mg/m3、120mg/m3的甲烷和丙烷混合標準氣體（以碳計）進行測定：相對誤差分別為：-6.4%～6.1%、-3.7%～-0.5%、-4.7%～-0.5%；相對誤差的最終值為：-1.4%±8.4%、-2.2%±2.6%、-2.4%±3.0%。質(zhì)量保證與質(zhì)量控制測定前，通入除烴空氣（6.1）和標準氣體（6.2），計算示值誤差、系統(tǒng)偏差。若示值誤差和/或系統(tǒng)偏差不符合7.7條a）和b）的要求，應(yīng)查找原因，并進行儀器維護或修復(fù)，直至滿足要求。測定后，再次通入除烴空氣（6.1）和標準氣體（6.2），計算示值誤差、系統(tǒng)偏差。若示值誤差和系統(tǒng)偏差符合7.7條a）和b）的要求，判定樣品測XX果有效；否則，判定樣品測XX果無效。測試前后，可采取包括采樣管、導(dǎo)氣管等