揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)技術(shù)--科學(xué)技術(shù)雜志投稿-

1、固定源揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)技術(shù)方法研究*天津七一二通信廣播有限公司一、項(xiàng)目名稱:固定源揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)技術(shù)及方法研究二:項(xiàng)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(diǎn)在260(500以下的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。VOCs在光化學(xué)煙霧、二次細(xì)顆粒、近地表臭氧污染等環(huán)境問(wèn)題中扮演著重要角色。作為PM2.5、O3污染的重要前體物,越來(lái)越受到公眾的關(guān)注。環(huán)保部重點(diǎn)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(kāi)揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作。大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃中也明確提出在石化、有機(jī)化工、表面涂裝

2、、包裝印刷行業(yè)實(shí)施揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理。京津冀及周邊地區(qū)落實(shí)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施細(xì)則中也提出削減揮發(fā)性有機(jī)物的排放總量,2017年底,對(duì)有機(jī)化工、醫(yī)藥、表面涂裝、塑料制品、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè)的559家企業(yè)開(kāi)發(fā)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理。2014年8月,國(guó)家環(huán)保部也出臺(tái)了石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)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?jī)?nèi)容項(xiàng)目針對(duì)主流的VOCs檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析,同時(shí)調(diào)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(yīng)于石化、噴涂農(nóng)藥等行業(yè)的VOCs在線監(jiān)測(cè)方案。目前主流的VOCs檢測(cè)技術(shù)主要包含:氣相色譜分析,氣相色譜儀用途和應(yīng)用領(lǐng)域十分

3、廣泛,技術(shù)成熟,主要應(yīng)用在揮發(fā)性有機(jī)氣體和半揮發(fā)性有機(jī)氣體以及水中有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室分析。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)法,(GC-MS是一種結(jié)合氣相色譜和質(zhì)譜的特性,在試樣中鑒別不同物質(zhì)的方法。目前實(shí)驗(yàn)室和在線準(zhǔn)確測(cè)定VOCs都是這種方法,技術(shù)成熟,但是購(gòu)置和維護(hù)成本很高。傅里葉變換紅外光譜檢測(cè)法,目前主要用于便攜和環(huán)境中VOCs在線測(cè)定,但是在組分定性方面不如GC-MS。FID氫火焰離子檢測(cè)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(duì)較高。PID光離子檢測(cè)法,該方法具有低成本,快速反應(yīng)的特點(diǎn),主要用于便攜式檢測(cè)設(shè)備。綜合以上行業(yè)信息以及各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),本項(xiàng)目特提出

4、兩種檢測(cè)方案:GC-PID、GC-FID。2.3主要技術(shù)特點(diǎn)及成果項(xiàng)目研究的技術(shù)成型產(chǎn)品主要為:GC-PID技術(shù)揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、GC-FID 技術(shù)揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、治理前后對(duì)比系統(tǒng)。GC-PID技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)了固定源VOCs排放總量以及組分的檢測(cè),其中PID傳感器每分鐘響應(yīng)一次,主要分析VOCs總量,GC每小時(shí)工作一次,主要用來(lái)檢測(cè)排放組分以及工藝是否變化。同時(shí)通過(guò)在監(jiān)測(cè)終端安裝GPRS來(lái)上傳監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)低成本在線監(jiān)測(cè)。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(shè)備有限公司建立實(shí)驗(yàn)點(diǎn),并已正常運(yùn)行2年,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠。G

5、C-FID技術(shù),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(dǎo)入帶氫火焰檢測(cè)(FID的氣相色譜儀進(jìn)行分析。其最主要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是在監(jiān)測(cè)過(guò)程中處理了有機(jī)廢氣,不污染環(huán)境空氣。于GC-PID技術(shù)工程使用一套軟件系統(tǒng),方便在任何有網(wǎng)絡(luò)的地點(diǎn)查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。治理前后對(duì)比系統(tǒng)主要采用PID技術(shù)檢測(cè)治理前后的VOCs總量,用來(lái)檢驗(yàn)企業(yè)治理設(shè)備的效率。項(xiàng)目在完成過(guò)程中,取得了多項(xiàng)專利,主要有:(1一種新型揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs在線監(jiān)測(cè)儀受理日期2012 年1月9日類型:實(shí)用新型專利號(hào):ZL201220009850.4(2一種分析混合揮發(fā)性有機(jī)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(hào):201210001901(3漆霧氣體過(guò)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(hào):201210364709.0(4電離氣室結(jié)構(gòu)。受理日期2012年9月26日類型:實(shí)用新型專利號(hào):ZL 2012 2 0494864(5溫度、壓力、流速一體結(jié)構(gòu)受理日期2012年9月26日類型:實(shí)用新型專利號(hào):ZL 2012 2 0497513(6VOCs (揮發(fā)性有機(jī)氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件著作權(quán)專利號(hào):2012SR037861(7VOCs (揮發(fā)性有機(jī)氣體監(jiān)測(cè)終端軟件著作權(quán)專利號(hào):2012SR037867(8色譜柱加熱體及柱箱結(jié)構(gòu)專利號(hào):ZL 201

7、420078155.2(9通用型PID傳感器氣室結(jié)構(gòu)專利號(hào):ZL 201420081149.2(10給予比例閥的色譜柱壓力控制系統(tǒng)專利號(hào):ZL 201420078165.6(11加熱型PID傳感器結(jié)構(gòu)專利號(hào):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(hào):ZL 201420078150.X2.4 應(yīng)用和推廣情況該項(xiàng)目技術(shù)在國(guó)內(nèi)外屬首創(chuàng)技術(shù),在國(guó)內(nèi)為第一例自主研發(fā)固定源揮發(fā)性有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。研究成果固定源揮發(fā)性有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)了國(guó)家儀器檢測(cè)中心的檢測(cè),現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)合格,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及測(cè)試表明,產(chǎn)品在24小時(shí)不間斷工作情況下運(yùn)行正常,監(jiān)測(cè)、采集