VOCs及非甲烷總烴系統(tǒng)技術(shù)培訓

VOCs及非甲烷總烴系統(tǒng)

技術(shù)培訓VOCs及非甲烷總烴的定義《大氣污染物綜合排放標準詳解》對NMHC定義為：NMHC是指除甲烷以外所有碳氫化合物的總稱，主要包括烷烴、烯烴、芳香烴和含氧烴等組分。HJ/T38-1999《固定污染源排期中非甲烷總烴的測定氣相色譜法》對NMHC的定義為：指除甲烷以外的碳氫化合物（其中主要是C2-C8）的總稱，本標準規(guī)定的條件下測得的NMHC，是氣相色譜火焰離子化檢測器有明顯響應的除甲烷外碳氫化合物總量，以碳計。HJ-1013-2018《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》：在HJ38標準規(guī)定的條件下，氫火焰離子化檢測器上有響應的除甲烷外的其他氣態(tài)有機化合物的總和，除另有說明，結(jié)果以碳計。非甲烷總烴（NMHC）DB31/933-2015《大氣污染物綜合排放標準》：所測得的氫火焰離子化檢測器有明顯響應的除甲烷以外碳氫化合物及其衍生物的總量，以碳計。HJ604-2017《環(huán)境空氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定直接進樣-氣相色譜法》：指在本標準規(guī)定的條件下，在氣象色譜儀的的氫火焰離子化檢測器有明顯響應的除甲烷外其他奇臺有機化合物的總和（除非另有說明，結(jié)果以碳計。）非甲烷總烴（NMHC）揮發(fā)性有機物—VOCs和NMHC的區(qū)別揮發(fā)性有機物VOCs在我國，VOCs是指常溫下飽和蒸汽壓大于70Pa、常壓下沸點在260℃以下的有機化合物，或在20℃條件下，蒸汽壓大于或者等于10Pa且具有揮發(fā)性的全部有機化合物?，F(xiàn)行有標準的測定種類100多種，主要有PAMS57種、TO1565種，醛酮類13種等。非甲烷總烴NMHC氫火焰離子化檢測器上有響應的除甲烷外其他氣態(tài)有機化合物（主要是C2~C12）的總和，以碳計。甲烷CH4，大氣溫室效應的氣體之一，來源于自然產(chǎn)生和人類活動的排放。非甲烷總烴包含苯系物等特征因子。什么是氫火焰離子化檢測器（FID）FID檢測器基本原理：1）待測氣體由載氣助推經(jīng)色譜柱進入FID檢測器2）有機物在氫火焰中被電離成碳陽離子和電子3）在電場的作用下形成離子流，并于電極生成微電流，經(jīng)放大輸出，形成輸出信號。FID具有高靈敏度FID具有較大的線性范圍FID對于不可燃氣體不靈敏，例如:H2O、CO2、SO2等

FID的主要技術(shù)要點1燃燒氣：氫氣。如燃燒氣缺失則熄火，無法測量。2助燃氣：潔凈空氣。如助燃氣缺失或量小則熄火，無法測量。3載氣：潔凈空氣或高純氮氣。如載氣缺失，被測氣體無法送達檢測器，無法測量。4被測氣體中碳離子燃燒所釋放的電子，氫離子無響應。GC-FID氣相色譜儀的基本原理數(shù)據(jù)處理器是什么成份和有多少量(檢測器)從色譜柱出來了的每個成份的量按比例轉(zhuǎn)化成電信號。目標：混合樣品（氣體或液體）GC載氣將樣品送入色譜柱色譜柱將樣品中不同的成分分離開氣相色譜儀檢測流程載氣源進樣口檢測器數(shù)據(jù)處理色譜柱樣品燃燒氣（氫氣）助燃氣（空氣或氮氣）載氣時間軸進樣系統(tǒng)輔助系統(tǒng)檢測系統(tǒng)分離系統(tǒng)計算系統(tǒng)輔助系統(tǒng)氣相色譜儀與傳統(tǒng)CEMS相比，在其測量時有很大不同，GC-FID主要為:定性-定量色譜柱分離定性原理時間檢測器色譜柱樣品注入口A＋BA＋B|一＋B峰

A峰

B層析原理：1）THC-透過無分離效果的鈍化空柱，將樣品一同吹出2）CH4-透過具強吸附性的分子篩（PQ柱），在一定時間內(nèi)僅容許CH4通過3）VOCs-針對分析要求，透過不同分離效果的管柱組合（毛細柱），來達成分析要求十四通閥狀態(tài)一十四通閥狀態(tài)二狀態(tài)一：載氣一吹掃甲烷柱，載氣二吹掃預切柱，載氣三吹掃總烴柱；樣品氣在采樣泵作用下進入定量環(huán)1和定量環(huán)2；狀態(tài)二：載氣一排空；載氣二將定量環(huán)2中的樣氣帶入預切柱、甲烷柱，最后進入FID；載氣三將定量環(huán)1中的樣氣帶入總烴柱，然后進入FID；標準氣體圖譜將標準物質(zhì)通入系統(tǒng)測量，得出測量峰，根據(jù)標準氣體出峰時間確定組分的出峰范圍。根據(jù)位置和范圍對測量圖譜進行定性、定量。譜圖對比譜圖識別檢查要點出峰時間（峰位）：每臺色譜儀都不盡相同，根據(jù)以上原理得出，出峰時間與色譜柱分離特性、載氣壓力等有關(guān)，會有輕微差別；出峰順序和原理有關(guān)，不會改變。積分時間：定性物質(zhì)的出峰起始位置到結(jié)束位置的時間軸，一般已標準物質(zhì)校準譜圖為準，實際設定的積分時間原則上要大于等于標準氣體的積分時間，保證定量的準確性。反吹色譜使樣氣進入能夠分離甲烷和非甲烷的色譜柱，甲烷快速通過色譜柱進入檢測器被監(jiān)測，然后切換流路將非甲烷反吹出色譜柱進行檢測。譜圖表現(xiàn)為先出甲烷峰，后出非甲烷總烴峰；非甲烷總烴直接測量得出。非反吹色譜樣氣分兩路，一路直接進入檢測器被檢測得到總烴含量，另一路經(jīng)過色譜柱將甲烷與非甲烷物質(zhì)分離后，測出甲烷含量，兩值相減即得非甲烷總烴含量。譜圖表現(xiàn)為先出總烴峰，后出甲烷峰；非甲烷總烴由總烴-甲烷得出。甲烷/非甲烷總烴監(jiān)測主要技術(shù)原理催化氧化轉(zhuǎn)化技術(shù)樣氣分兩路，一路直接進入檢測器被檢測得到總烴含量，另一路經(jīng)過催化氧化轉(zhuǎn)化裝置，將非甲烷總烴全部轉(zhuǎn)化為CO2，進入檢測器只能測出甲烷含量，兩值相減即得非甲烷總烴含量。譜圖表現(xiàn)為先出總烴峰，后出甲烷峰；非甲烷總烴由總烴-甲烷得出。冷阱技術(shù)樣氣通過一個冷阱濃縮管，非甲烷烴類被富集濃縮，甲烷沸點較低而直接通過進入到檢測器被測出，然后加熱濃縮管進行脫附，測出其他烴類物質(zhì)含量。譜圖表現(xiàn)為先處甲烷峰，后出非甲烷總烴峰；非甲烷總烴直接測量得出。甲烷/非甲烷總烴監(jiān)測主要技術(shù)原理固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)NMHC-CEMS系統(tǒng)組成固定污染源非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，由非甲烷總烴監(jiān)測單元和煙氣參數(shù)監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元組成。主要的系統(tǒng)外型及組成實例實驗室色譜的演變：將實驗室色譜小型化，儀表化；按傳統(tǒng)CEMS方式進行集成。如磐諾，匯環(huán)，偉瑞迪，澤天等。除烴器工控主機分析儀主機氫氣發(fā)生器空氣發(fā)生器主要的系統(tǒng)外型及組成實例工業(yè)過程在線色譜的演變：將用于過程控制檢測的色譜儀表按標準進行改進后用于排放口監(jiān)測。如ABB,橫河，霍普斯。閥控箱：內(nèi)含多個電磁閥、電子流量控制器、。高溫箱：內(nèi)部集成氣動閥，過濾器，進樣閥、色譜柱、檢測器、氧氣濕度等。氣路輔助箱：內(nèi)含抽氣泵，流量計，反吹電磁閥。儀表電氣箱氫空一體機：為系統(tǒng)提供氫氣和助燃空氣。主要的系統(tǒng)外型及組成實例氫氣發(fā)生器主要原理：電解水產(chǎn)生氫氣供FID檢測器燃燒，提供燃燒氣定期進行硅膠檢查及純水補充。主要的系統(tǒng)外型及組成實例空氣發(fā)生器主要原理：吸取室內(nèi)常壓空氣，經(jīng)初級過濾器除去空氣中雜質(zhì)后進入壓縮機內(nèi)，經(jīng)壓縮成高壓氣體儲存在內(nèi)置不銹鋼罐中。經(jīng)過再次凈化后，經(jīng)過穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓，即可輸出滿足儀器所需的純凈壓縮空氣。主要的系統(tǒng)外型及組成實例零氣發(fā)生器（除烴器）主要原理：對壓縮空氣中的總碳氫化合物和氮氧化合物進行催化裂解產(chǎn)生小于0.1PPM碳氫化合物（以甲烷計）的零級空氣，在含有鉑鈀載體的高溫反映室中，碳氫化合物被轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水蒸氣。再分別經(jīng)過脫除二氧化碳和水的裝置后，即可得到零級別的空氣，用于助燃氣或載氣。。固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)的認證目前市場上的VOC系統(tǒng)認證主要有兩種：計量器具許可或CPA+CCEP總站認證+CCEP固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)查詢路徑：中國環(huán)境監(jiān)測總站工作動態(tài)儀器檢測。或進入網(wǎng)址后直接搜索“非甲烷總烴”網(wǎng)址：1、非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的主要測量因子為總烴和甲烷當使用甲烷標氣時，總烴示值＝

甲烷示值，非甲烷總烴為零。當使用甲烷丙烷混合標氣時，

總烴示值＝

甲烷示值＋丙烷示值，非甲烷總烴＝丙烷值。

2、結(jié)果已碳計目前的軟件系統(tǒng)一般為實測值，標氣值要轉(zhuǎn)化為已碳計值mg/Nm3：一般為標準狀態(tài)下物質(zhì)濃度，需進行轉(zhuǎn)換mgC/Nm3：一般為標準狀態(tài)下物質(zhì)碳濃度，不需要轉(zhuǎn)換甲烷CH4質(zhì)量轉(zhuǎn)換：mgC=C/CH4=12/16=0.75mg。丙烷C3H8質(zhì)量轉(zhuǎn)換：mgC=C3/C3H8=36/44=0.82mg（物質(zhì)含碳原子分子量/物質(zhì)總分子量）固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)使用中的主要注意事項固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)檢測器的老化檢測器的一般老化：在載氣進入檢測器的情況下，將檢測器溫度設置在300℃以上進行數(shù)小時的老化。色譜柱的老化1，在載氣進入色譜柱的情況下，將柱箱溫度設置在色譜柱允許的最高溫度以下30℃，或正常使用溫度以上30℃，進行十小時以上的恒溫老化。2，適當增加載氣流量，可以提高老化效率或減少老化時間。檢測器和色譜柱使用中的主要注意事項1、電解池中的電解液會在電解過程及自然蒸發(fā)而逐漸減少，在達到最低液位時，補水系統(tǒng)會自動啟動補水功能，確保儲液桶純凈水足夠；

2、電解池中的電解液每年更換一次；3、應保持空氣發(fā)生器“排水口”暢通，并將排水口管出口放入廢液瓶；4、變色硅膠顏色變化超過2/3或有異常時需立即更換；氫氣發(fā)生器和空氣發(fā)生器固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)使用中的主要注意事項固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)日常運維及監(jiān)管要求《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》（HJ1013-2018）《固定污染源廢氣中非甲烷總烴排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)指南》環(huán)辦監(jiān)測函〔2020〕90號固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)無色譜峰原因：1、火未點著（FID）；

2、沒有載氣流過；

3、驅(qū)動氣壓力不夠；

4、進樣管堵；

5、色譜儀故障；處理措施：1、重新點火；

2、檢查載氣壓力、氣路；

3、檢查空氣發(fā)生器壓力、氣路；

4、檢查進樣氣路、采樣泵；

5、維修色譜儀；常見異常情況使用中的主要注意事項固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)基線不穩(wěn)原因：1、儀器接地不好；

2、檢測器污染；

3、氣流選擇不當；

4、放大器不好；

5、環(huán)境震動；處理措施：1、改善接地；

2、清洗檢測器；

3、選擇合適氣流；

4、檢查放大器；

5、減小周圍震動；使用中的主要注意事項固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)基線噪聲大原因：

1、色譜柱污染2、氣體不純3、接地不良4、檢測器污染5、檢測器電纜接觸不良處理措施：

1、老化或更換色譜柱2、凈化氣體使達到要求3、改善接地4、清洗檢測器5、更換或修復電纜使用中的主要注意事項固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)熄火原因：1、燃料氫氣或助燃空氣未供應或不穩(wěn)定2、載氣未供應或泄漏3、氫氣、助燃空氣流量比例不對4、排液口堵塞處理措施：

1、查看氫氣和助燃氣壓力、氣路2、查看載