烟气在线监测及VOC在线监测技术方法

发布时间:2019-08-05 10:54:25 点击数:508

1烟气在线检测系统介绍


烟气在线监测系统是利用特定的仪器对固定污染源颗粒物浓度和气态污染物浓度以及污染物排放总量进行连续自动监测,同时各种相关的环保设备如脱硫、脱硝等装置也依靠烟气在线监测系统进行监控和管理,从而实现控制污染的情况。烟气在线监测系统由气态污染物检测子系统(用于对烟气中气态污染物进行连续监测)、烟气参数监控子系统(用于对烟气温度、压力、流速等状态参数进行测量)以及颗粒物检测子系统(主要用于烟尘浓度进行实时测量)、数据采集和处理子系统(主要用于烟气数据处理及传输)四个主要部分组成。火电行业监测的气态污染物通常为二氧化硫和氮氧化物,二氧化硫与氮氧化物漂浮在空气中,会造成一系列的环境问题。污染源废气排放的监测是环境保护的数据来源和基础工作,也是衡量环境污染程度、进行污染的控制的重要依据。




2烟气在线检测系统中常见问题




2.1采样系统堵塞




采样系统堵塞是烟气在线监测系统中的常见问题,采样系统堵塞主要是指采样探头、采样管或过滤滤芯出现堵塞现象,造成烟气在线监测系统数据不稳定,从而不能够作为烟气控制的标准。出现上述的问题容易造成参数偏高,采样系统堵塞一旦出现会给污染测量工作带来实际的影响,因此在烟气在线监测系统实际工作当中要注意对过滤滤芯、采样探头以及反吹系统进行定期的检查,来保证烟气在线监测系统的每一个环节的工作都能尽善尽美。检测的方法具体为:通过烟气流速前后的差异进行分析,观察泵前与泵后的采样系统是否畅通,并且进行合理化的管理。




2.2采样系统泄漏




采样系统漏气具体表现为氧气浓度偏高,稀释了空气中的氮氧化物、二氧化硫的参数,造成一定的数据偏差。




导致数据采样系统漏气的原因在于压力系统的崩坏,压力系统是保证烟气在线监测系统正常工作的一个重要环节,通过对泵前与泵后的压力进行观察,并且结合烟气流量变化能够衡量烟气在线监测系统是否漏气。泄漏检查方法具体为:系统在取样分析状态下,将烟气进口管拆下,堵住样气的进口,如果在约1分钟左右的时间之内,样气流量计不能降低到0L/min,说明系统机柜之内存在泄漏点,对可能出现漏点的部分进行一一排除,保证烟气在线监测系统及时恢复正常运行。




2.3采样管路出现液态水




出现液态水的主要原因在于伴热系统故障,一旦伴热系统故障则会导致在线监测系统的失灵,并且严重影响到测量的准确性,给后续污染控制工作造成了一定的麻烦。同时除水冷凝器的故障也会影响到采样管出现液态水,因此分析仪前需装有防水透气膜和露点保护,防止分析仪核心部件出现严重故障,甚至彻底损坏。




随着中国经济的飞速发展和人们环保意识的增强,能源短缺和由于工业发展带来的生态环境的破坏成为了亟待解决的矛盾,受到社会各界的普遍关注。为解决这一矛盾,政府提出了“节能减排”的方针措施。烟气在线监测系统提供了监测烟气中污染物的简便、有效的方法,在烟气节能减排中是不可缺少的环保设备。希望在今后的发展中,烟气在线监测系统将拥有更有广阔的发展空间。


VOC在线监测系统检测方法,通常分为两种:一种是快速出数据的PID检测法,FID检测限的测定方法


  一、快速出数据的PID检测法通常采用的紫外灯是充有氢气或氢气等气体的辉光放电管。


辐射能量为10.2eV的紫外灯充有0.1-1托的氢气,在直流高压的电场作用下电极间产生辉光放电,形成长约10厘米,直径1厘米的等离子体柱。紫外灯用玻璃外壳,窗口处由透射晶片胶封。电极可用铂、铭、钨等材料。voc有机气体检测仪电极的形式和几何尺寸、灯内充气压力都会影响紫外光谱上能量的分布状况。紫外灯辐射的紫外光波长和能量取决于灯内所充的气体。通常使用能量为9.5eV, 10.2eV, 11.7eV三种紫外灯。采用这几种灯时,voc有机气体检测仪分析物质的范围可从物质分子的电离能数据来判断。凡电离能小于光源能量的物质均能被电离和分析,电离能大于光源能量的物质则不能。实验表明样品分子的电离能若比光源能量大0.3eV以上,就只有很小的PID响应。如果要得到足够的响应,样品电离能至少应比光源能量低0.3eV。


  10.2eV光源能电离的样品物质范围较宽,(包括所有的芳香烃、酮类、杂环碳氢化物、胺类),绝大多数不饱和化合物以及一些无机化合物(如硫化氢、磷化氢、氨、碘、滨等),因此用得多。voc有机气体检测仪它所发射的氢分子光谱带中,以波长为1216入的lya线集中,其他波长的杂散光很少,因而这种光源强度很高,比9.5eV, 11.7eV光源强4一10倍,灵敏度也高。


  9.5eV voc有机气体检测仪光源辐射能量较低,能电离的物质范围相应要小一些,因而也有一个好处,即有较多的物质不会被电离,故可选用作样品的溶剂组份较多。


  11.7eV光源辐射能量较高,能电离的物质范围很宽,包括所有的链烷烃(除甲烷外)类、卤化碳类(如四氯化碳和氯仿等)、有机酸类(如甲酸、乳酸)及甲醛等,适宜分析电离能在10.2^-11.7eV之间的各种物质。缺点是可选作样品溶剂的物质很少。9.5 eV和11.7eV光源强度比10.2eV光源低,只有靠适当增高光源供电电压和提高静电放大器灵敏度作些弥补。


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 FID检测限的测定方法


从温度、载气、检测器、色谱柱和样品等五个方面来谈FID检测限的测定。




(1)温度


一般按照计量检定规程的要求来进行设定,可以有一定的偏差,但是需要注意的是,检测器的温度应当高于色谱柱温度至少10℃以上;同时,对于FID检测器,检测器的温度应当在120℃以上,否则容易造成检测器内部水蒸气冷凝。




标准常用填充柱测定的温度设置为:气化室:220℃;柱温箱:150℃;检测器:220℃;




(2)载气


一般使用氮气,当然氦气也是可以的;载气的流速应当保证分离度,更有效率。




(3)检测器


一般检测器的设置上,需要注意氮气、氢气和空气的比例,大多FID的空气的流量为300ml/min,氢气的流量为30ml/min;




在传统的气相色谱仪上,FID具有高阻(灵敏度)和衰减的设置,如果有该项设置,在测定基线时候,应当置于高阻1010和衰减1的设置,在分析样品时候,也应当置于同样的条件下测定;




(4)色谱柱


一般使用非极性,或者弱极性色谱柱,色谱柱较长或者固定液比例含量较高会导致出峰慢且拖尾;在可以满足分离测定的情况下,使用较小目数、较少固定液和较短长度的色谱柱。




标准常用的填充柱规格为:0.6m×Φ3(外径),5%OV-101,(80-100)目白色硅烷化载体。




(5)标准样品


使用浓度为100ng/μL的正十六烷-异辛烷溶液;进样量:1μL。




(6)测定


一般是待仪器基线稳定后,进样1μL,连续进样7次,用气相色谱工作站计算正十六烷的峰面积,求出7次峰面积的算术平均值,然后带入公式计算。




青岛德尔生产的voc在线监测系统-DER-3000固定汚染源挥发性有机物(非甲烷总烃、苯系物、有机硫)在线监测系统(在线监测设备),集采样探头、温压流一体机、伴热管线、预处理系统、湿氧模块及分析仪表于一体,以自主研发的在线气相色谱仪为核心。样气多级过滤除尘,管路全程伴热无冷点, 使用优质进口色谱柱分离后 FID/FPD分析烟气浓度,结合温压流工况数据,将排放数据结果输出到上位机系统,并通过数采仪上传至相关部门,或通过相关协议输送至 DCS。系统安全可靠,适用于各种工业环境,测量结果实时准确,运行成本低,满足行业标准对挥发性有机物的监测要求。


该系统可用于监测固定汚染源废气中总烃、甲烷、非甲烷总烃、苯系物、氯苯、乙醛、丙烯醛、甲醇、氯乙烯、丙烯腈、硫化物等一种或多种化合物。



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