揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測技術--科學技術雜志投稿-

1、固定源揮發(fā)性有機物監(jiān)測技術方法研究*天津七一二通信廣播有限公司一、項目名稱:固定源揮發(fā)性有機物監(jiān)測技術及方法研究二:項目介紹2.1 背景VOCs(Volatile Organic Compounds正常狀態(tài)下(20,101.3kPa,蒸氣壓在0.1mmHg (13.3Pa以上,沸點在260(500以下的有機化學物質。VOCs在光化學煙霧、二次細顆粒、近地表臭氧污染等環(huán)境問題中扮演著重要角色。作為PM2.5、O3污染的重要前體物,越來越受到公眾的關注。環(huán)保部重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃中明確指出,要全面展開揮發(fā)性有機物污染防治工作。大氣污染防治行動計劃中也明確提出在石化、有機化工、表面涂裝

2、、包裝印刷行業(yè)實施揮發(fā)性有機物綜合治理。京津冀及周邊地區(qū)落實大氣污染防治行動計劃實施細則中也提出削減揮發(fā)性有機物的排放總量,2017年底,對有機化工、醫(yī)藥、表面涂裝、塑料制品、包裝印刷等重點行業(yè)的559家企業(yè)開發(fā)揮發(fā)性有機物綜合治理。2014年8月,國家環(huán)保部也出臺了石化行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合整治方案,其中明確要求企業(yè)逐步安裝在線連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)。2.2主要研究內(nèi)容項目針對主流的VOCs檢測技術進行分析,同時調研了石化、噴涂、農(nóng)藥企業(yè)的生產(chǎn)工藝以及主要VOCs污染物,制定出適應于石化、噴涂農(nóng)藥等行業(yè)的VOCs在線監(jiān)測方案。目前主流的VOCs檢測技術主要包含:氣相色譜分析,氣相色譜儀用途和應用領域十分

3、廣泛,技術成熟,主要應用在揮發(fā)性有機氣體和半揮發(fā)性有機氣體以及水中有機物的實驗室分析。氣相色譜-質譜聯(lián)用檢測法,(GC-MS是一種結合氣相色譜和質譜的特性,在試樣中鑒別不同物質的方法。目前實驗室和在線準確測定VOCs都是這種方法,技術成熟,但是購置和維護成本很高。傅里葉變換紅外光譜檢測法,目前主要用于便攜和環(huán)境中VOCs在線測定,但是在組分定性方面不如GC-MS。FID氫火焰離子檢測法,目前主要用于總碳在線分析儀,非甲烷總烴分析儀,產(chǎn)品化程度較高,成本也相對較高。PID光離子檢測法,該方法具有低成本,快速反應的特點,主要用于便攜式檢測設備。綜合以上行業(yè)信息以及各種檢測技術的優(yōu)缺點,本項目特提出

4、兩種檢測方案:GC-PID、GC-FID。2.3主要技術特點及成果項目研究的技術成型產(chǎn)品主要為:GC-PID技術揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)、GC-FID 技術揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)、治理前后對比系統(tǒng)。GC-PID技術主要實現(xiàn)了固定源VOCs排放總量以及組分的檢測,其中PID傳感器每分鐘響應一次,主要分析VOCs總量,GC每小時工作一次,主要用來檢測排放組分以及工藝是否變化。同時通過在監(jiān)測終端安裝GPRS來上傳監(jiān)測數(shù)據(jù),傳輸頻率為每分鐘一次。產(chǎn)品主要傳感器自主研發(fā),實現(xiàn)低成本在線監(jiān)測。并且已經(jīng)在空中客車(天津總裝工程有限公司、阿爾斯通水電設備有限公司建立實驗點,并已正常運行2年,監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠。G

5、C-FID技術,在環(huán)境溫度下用采樣管富集空氣或室內(nèi)空氣中VOCs氣體,采樣管熱脫附后將吸附成分導入帶氫火焰檢測(FID的氣相色譜儀進行分析。其最主要的技術優(yōu)勢是在監(jiān)測過程中處理了有機廢氣,不污染環(huán)境空氣。于GC-PID技術工程使用一套軟件系統(tǒng),方便在任何有網(wǎng)絡的地點查看監(jiān)測數(shù)據(jù)。治理前后對比系統(tǒng)主要采用PID技術檢測治理前后的VOCs總量,用來檢驗企業(yè)治理設備的效率。項目在完成過程中,取得了多項專利,主要有:(1一種新型揮發(fā)性有機化合物(VOCs在線監(jiān)測儀受理日期2012 年1月9日類型:實用新型專利號:ZL201220009850.4(2一種分析混合揮發(fā)性有機化合物(VOCs組分濃度的方法。

6、受理日期2012年1月5日類型:發(fā)明創(chuàng)造受理號:201210001901(3漆霧氣體過濾殘留物稱重器。受理日期2012年9月26日類型:發(fā)明創(chuàng)造受理號:201210364709.0(4電離氣室結構。受理日期2012年9月26日類型:實用新型專利號:ZL 2012 2 0494864(5溫度、壓力、流速一體結構受理日期2012年9月26日類型:實用新型專利號:ZL 2012 2 0497513(6VOCs (揮發(fā)性有機氣體監(jiān)測系統(tǒng)軟件著作權專利號:2012SR037861(7VOCs (揮發(fā)性有機氣體監(jiān)測終端軟件著作權專利號:2012SR037867(8色譜柱加熱體及柱箱結構專利號:ZL 201

7、420078155.2(9通用型PID傳感器氣室結構專利號:ZL 201420081149.2(10給予比例閥的色譜柱壓力控制系統(tǒng)專利號:ZL 201420078165.6(11加熱型PID傳感器結構專利號:ZL 201420078088.4(12基于雙可控硅控制的色譜柱快速電控制加熱電路專利號:ZL 201420078150.X2.4 應用和推廣情況該項目技術在國內(nèi)外屬首創(chuàng)技術,在國內(nèi)為第一例自主研發(fā)固定源揮發(fā)性有機廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)。研究成果固定源揮發(fā)性有機廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)通過了國家儀器檢測中心的檢測,現(xiàn)場比對試驗技術指標合格,現(xiàn)場應用及測試表明,產(chǎn)品在24小時不間斷工作情況下運行正常,監(jiān)測、采集