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2024-08
05

固定源废气VOCs在线监测采样技术

固定源废气VOCs在线监测设备长期运行在高污染环境下,采样条件比较恶劣,因此,采样系统要克服高温、高湿、强腐蚀性和高粉尘等因素带来的挑战,确保采样系统能够长期稳定运行。除此之外,采样系统采集的样品中可能含有固态或者液态杂质,严重影响监测结果。因此,在样品被送到分析仪之前,要确保样品在不失真的状态下把样品中多余的成分分离,最大限度地排除检测过程中的干扰因素,使监测结果更加客观真实。现就VOCs在线监测技术中的采样系统进行分析。

在烟气自动在线监测系统中,冷凝器除水是常见的一种技术,该技术能够避免水对采集样品造成的影响,但冷凝除水技术会除掉部分VOCs,造成样品失真。因此,VOCs在线监测一般采用气态脱水技术、全程高温伴热采样技术和稀释采样技术。

(1)气态脱水技术。该技术把采集VOCs废气中的气态水分从待测样品中分离,保证在去除样品中水分的同时,最大限度地保存待测成分。通常情况下,该脱水系统材料呈酸性,因此废气中的碱性气体会对设备的脱水能力、抗高温能力和使用寿命等产生影响,影响范围的大小还要依据排放的实际情况而定。

(2)全程高温伴热采样技术。该技术是通过全程加热伴热来避免样品中水蒸气的冷凝,减少VOCs在传输过程中的损失。高温伴热采样系统通常包括高温采样探头、高温伴热防腐管路、高温过滤装置和气体吸取动力装置等,从传输管线到分析仪内部样品流路、流路之间切换阀和采样泵,全程加热温度均在120℃~180℃,高效防止烟气中的高沸点成分及水分冷凝,提高监测数据的准确性。

(3)稀释采样技术。该技术适用于VOCs排放浓度较高的企业,通过对采集样品使用干态零气的稀释,首先能减少样品中水分对测量结果的影响;其次经过稀释后高浓度气体的VOCs含量会减少,能有效避免高浓度气体测量结果超出分析仪量程的情况。采样系统的样品稀释比例由计算机精准控制,通常在50∶1~200∶1,因此,对分析仪灵敏度方面有较高的设计要求。

固定污染源排放的VOCs废气中除了含有气态水分,高浓度颗粒物也是常见的污染因子,采样系统长期在高污染环境下运转,采样探头和传输管线的定期清理非常重要,否则一旦出现堵塞的情况,导致采集系统异常,会直接影响VOCs在线监测结果。因此,采样系统通常都会使用定期高频反吹或惯性分离来减少颗粒物对采样系统的堵塞和磨损。定期高频反吹技术利用空气压缩机、贮气罐等产生洁净干燥的气体,定期对采样探头进行持续吹扫,达到清洁探头和管线的目的;惯性分离技术通过在气体传输过程中设置障碍物,颗粒物绕过障碍物时发生突然的转折被撞击扑集下来,从而达到从气体中分离的目的,避免颗粒物长期积累而影响采样。除此之外,为避免VOCs气体采集和传输过程中与接触材料产生吸附、黏附现象,采样探头、传输管线、过滤器和各种接头阀门都会采用惰性材料,以保证其在环境中的稳定性,或是通过大流量的采样,使VOCs废气快速通过各部件,减少VOCs废气在各部件的停留时间,降低VOCs废气被吸附的影响。

2024-08
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固定污染源VOCs在线监测通常采取哪三种采样方式

在VOCs废气的排放过程中通常含有大量气态水,而水分的存在不仅会导致采样及运输时样品出现损失,而且还会对最终的监测结果造成影响。然而,普通的冷凝脱水在脱水的同时也会相应滤除部分VOCs组分,从而导致待测样品失真。因此,对于固定污染源VOCs在线监测,通常采取如下三种方式进行采样:

1、气态脱水采样

气态脱水技术能够将气态水分从所采集VOCs气体的待测样品中进行有效分离,并能在分离去除水分的同时将待测样品的成分予以最大程度的保留。通常,该脱水设备的材料由于呈现酸性,因此VOCs废气的待测样品中所含有的碱性气体(NH3)成分会对设备造成一定的损坏,且该设备的脱水、抗高温以及使用寿命等情况,也会由于排放废气污染源的情况而有所不同。

2、全程高温伴热

为防止VOCs废气中气态水分在运输的过程中出现冷凝,通常会采取加热、伴热的方式来减少因冷凝而导致的待测样品损失失真。而通过采取120~180℃伴热的形式,使样品自采样探头经输送管,再传输至监测仪器的进样流路、切换阀、采样泵以及监测器等整个过程中不发生冷凝。在石化行业所排放的VOCs废气中,采用该技术能够有效防止废气中的高沸点成分在降温后因吸附于管道出现损失,而影响样品VOCs在线监测结果的真实性、准确性。同时,全程高温伴热进行采样时对于伴热管线的材质、加热稳定性以及各结构部件的腐蚀性等均有着十分严格的要求。

3、稀释采样

对于废气排放中VOCs浓度较高的企业,可先使用干态零气对所采集的待测样品进行稀释,其一方面能够减少样品中水分含量从而降低水分对VOCs在线监测精度的影响,另一方面经过稀释后的VOCs气体浓度会相应的减少,从而有效避免了待测样品中VOCs浓度过高而超出监测仪器的测量量程。该技术对于稀释所用零气的质量要求较高,且对于稀释比精度的把控要求也极为严格,通常须采用计算机控制在50∶1~200∶1,因而往往对分析仪器灵敏度也有十分高的要求。

需要注意的是,固定污染源VOCs气体中除气态水分外,还有较高浓度的颗粒污染物,长期运作后往往会导致采样系统的探头、管线等出现一定的磨损或堵塞而影响VOCs在线监测仪器的正常运作与测量质量。因此,通常须采用惯性分离、高频反吹以及滤芯加热等技术定期对颗粒污染物予以处理,以减少颗粒污染物附着而影响监测结果的精确性。同时,为防止采集与输送VOCs气体时吸附或黏附接触材料,采样系统的探头、管线、过滤部件以及各类接头、阀门构件等均应使用惰性材料,如此不仅能够确保采样气体的稳定性,而且能够使采集的VOCs废气快速通过,从而大大减少了废气因停留时间过久而出现吸附的情况。

2024-08
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为什么要检测VOCs,意义何在?

VOCs(Volatile Organic Compounds)挥发性有机物,是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、常压下沸点在50~260℃以下的有机化合物,或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。VOC按其化学结构,可以进一步分为:烷类、芳烃类、酯类、醛类和其他等。目前已鉴定出的有300多种。最常见的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯酯等。
当一个空间中的VOC达到一定浓度时,人们就会出现头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等多重症状,严重时甚至会出现抽搐、昏迷。而且,长时间处于VOC含量过高的环境中还会使人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统造成伤害,部分还会出现记忆力减退等严重后果。而这也体现出了VOC监测的重要性。
根据环境保护局的报告,如果没有足够的通风设备使空气流通,并且VOC存在于室内,那么室内空气污染程度将会比室外空气严重10倍之多。因此,国家相关部门对VOC多次出台政策,如对涂料等装饰装修材料中的VOC含量做了限制,制定挥发性有机物在线监测技术规范,要求涉气企业在线监测挥发性有机物含量是否超标……
VOC监测相关涉气企业包括铸造、化工、橡胶、塑料制品、皮革加工、制造、印刷、集装箱、家具、金属船舶、汽车、锅炉、金属表面涂装、有机溶剂型涂料生产、沥青类防水材料生产、人造板生产以及木制品加工工艺等多种企业。应运而生就有了VOC检测仪。
那VOC检测仪怎么区分呢,有哪些种类?
1、按功能分类,有单一检测仪和多功能检测仪:单一气体检测仪主要针对检测场所中某一种气体进行检测,使用量非常大。而多功能气体检测仪有六合一气体检测仪、五合一气体检测仪、四合一气体检测仪等,满足不同检测气体数量的需求。
2、按使用人群分类,有家用和工业用:家用检测仪价格在几百到上千元,性价比优且使用便捷,只需要规范安放在指定位置插入电源即可工作,且可以联动断气阀,实现自动化处理,将隐患从源头切断。工业用检测仪各项指标要求非常高,必须要满足国标和行标等各种场所使用的安全规范标准,价格在几千到几万块不等。
3、按使用方式分类,有便携式(手持式)和固定式(安装式、壁挂式):便携式满足现场操作人员的作业前安全检测气体的仪器,通常跟使用场景有关。而固定式主要实现长时间不间断检测,从而保障场所的安全,不需要现场人员控制,且能智能化联动。
以上关于检测VOCs及VOC检测仪的分类就为大家分享到这里,有什么不懂的问题也可以随时咨询小编光测。