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这个城市VOC在线监测系统钦定FID技术,看看它独特在哪?

VOCs在线自动监测系统.jpeg

为了做好VOCs的治理工作,宁波北仑区前不久印发了VOCs科技监控系统建设实施方案,将完成二批共98家企业固定源和厂界VOCs在线自动监测系统

目标任务

建立北仑区VOCs科技监控系统,主要包括重点企业的固定源排气口及厂界VOCs在线自动监测系统和区域环境VOCs监控系统。

  ()力争建设企业固定源和厂界在线自动监测系统100套左右,对区内VOCs重点污染整治企业先行安装,并视情况开展后续安装工作。

(二)完成3套区域环境VOCs空气自动站的建设更新工作。

(三)拟进一步建设区域高空面源VOCs监控设施,采用扫描式红外成像遥测遥感系统,通过高空架设远距离危害物质探测器来定性分析危害源相对浓度、位置、趋势,提高环境应急和实时监控能力。

技术要求

1.相关建设技术要求应符合《宁波市工业污染源挥发性有机物在线自动监测系统安装技术指南(试行)》(甬环发〔201680号)有关规定。本次建设以非甲烷总烃(NMHC)”作为挥发性有机物连续监测综合控制指标,须选择采用火焰离子法(FID)检测技术的设备。有特征污染物的应加装挥发性有机物组分监测设备。

2.废气排放口挥发性有机物连续监控系统应包括:监测子系统,样气排放参数监测子系统,数据采集、传输和处理单元以及网络通讯单元、视频监控子系统(在监测站房和排污口分别建设两个摄像头,可360度旋转,监测主要监控排放口和监测站房;一个硬盘录像机;可远控、可本地存储录像)。如为焚烧炉排放口的,还应包含焚烧炉炉膛温度测项。厂界挥发性有机物连续监控系统还包含风向、风速等测项。

3.系统应采用标准化站房,配备UPS不间断电源,防雷系统,空调等设施。站房的安装和设施应符合现场安全管理要求,在防爆等区域建设应参照GB29812的相关规定,结构和建设符合区域安全管理要求。

4.采样或监测平台易于人员到达,有足够的空间,便于日常维护和对比监测,当采样平台设置在离地面高度≥5米的位置时,应有通往平台的Z字梯/旋梯/升降梯。具体要求参照HJ/T75中烟气CEMS安装要求。

5.符合国家环保法律法规及相关要求。

下面,小星为大家介绍几种常见固定污染源废气在线监测仪器分析技术和应用特点。

氢火焰离子化检测(FID)

应用监测对象:THCTVOCNMTH

对碳氢有机物响应十分灵敏,线性范围宽,稳定性强,而且结构简单、使用维护方便,已广泛应用于VOCs总量的监测,烟气中的氧气,水分以及含氮、氧或卤素原子的有机物均会对测试造成干扰和影响。

光离子化检测(PID)

应用监测对象:THCTVOC

检测器体积小巧,无需辅助气体,常用于现场便携仪器使用;主要用于室内环境监测、应急监测、危险/泄漏气体预警,污染源追踪中TVOC含量的监测分析。PID能检测响应的VOCs种类和所使用的紫外灯能量有关,对不同化合物的响应系数也不同,对一些短链烷烃响应极低甚至无法检测到。

催化氧化—非分散红外吸收(NDIR)

应用监测对象:THC

技术稳定性和灵敏度不高,易受共存干扰物的影响,且在催化氧化过程中往往存在催化剂中毒、转化不完全、转化效率低等问题,因此目前在实际应用中并不多见。

气相色谱(GC)-FID/PID/质谱(MSD)

应用监测对象:THCTVOCNMTHCVOCs组分

检测灵敏度高,选择性强,可监测TVOCVOCs单个组分,可同时分析多个组分;这一在线监测技术在欧美日韩等已有广泛应用,并在我国部分经济发达城市得到引进,取得了良好的效果。不足之处是样品检测周期相对较长,响应速度相对较慢,另外配置不同检测器其检测分析的组分数、灵敏度、选择性以及准确度和设备维护量差异较大。

傅立叶变换红外光谱(FTIR)

应用监测对象:VOCs组分

检测技术成熟,检测VOCs种类较多,可同时分析多个组分;现场测量检测周期短,响应时间快;但其检测分析的灵敏度一般较色谱技术低,且光学器件维护成本高、维护量较大。

差分吸收光谱(DOAS)

应用监测对象:VOCs组分(苯系物)

检测技术成熟,可同时分析多个组分;一般现场采取非接触式直接连续测量,无需预处理,保证气体不失真,响应时间很快,可实现测量光路区域内的在线监测;但其检测分析的灵敏度一般较色谱技术低,检测VOCs种类有限,目前主要是苯、甲苯等苯系物。

离子迁移谱(IMS)

应用监测对象:VOCs组分

检测灵敏度高,相比于质谱技术不需要真空系统,仪器结构简单,成本较低,可测量浓度低、腐蚀性高的气体;但该技术特异性差,可测量VOCs种类有限,干扰化合物较多。目前,IMS作为便携式监测仪在应急监测、食品安全监测等领域有所应用。

调谐激光吸收光谱(TDLAS)

应用监测对象:CH4

检测灵敏度高,选择性强,干扰很小;现场采取非接触式直接连续测量,无需预处理,保证气体不失真,响应时间很快,实时性强,可实现测量光路区域内的线监测;该技术单一光源一般只能完成单一组分测量。

在技术要求中规定本次建设以非甲烷总烃(NMHC)”作为挥发性有机物连续监测综合控制指标,须选择采用火焰离子法(FID)检测技术的设备。火焰离子法检测技术用到的检测设备有什么独特之处呢?那么,小星就为您介绍一下———氢火焰离子化检测器。

它是典型的破坏性、质量型检测器,是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源,当有机化合物进入氢气和氧气燃烧的火焰,在高温下产生化学电离,电离产生比基流层高几个数量级的离子。在高压电场的定向作用下,形成离子流,微弱的离子流经过高阻放大,成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号,以此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。

其主要特点是对几乎所有挥发性的有机化合物均有响应,对所有径类化合物(碳数≥3)的相对响应值几乎相等,对含杂原子的烃类有机物中的同系物(碳数≥3)的相对响应值也几乎相等。这给化合物的定量带来很大的方便,而且具有灵敏度高(10-1310-10g/s),基流小(10-1410-13A),线性范围宽(106107),死体积(≤1μL),响应快(1ms),可以和毛细管柱直接联用,对气体流速、压力和很度变化不敏感等优点,所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。

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