燃烧天然气废气中低浓度二氧化硫测定方法探索
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固定污染源废气低浓度二氧化硫的测定分子筛吸附管采样-离子色谱法1范围本标准规定了测定固定污染源废气低浓度二氧化硫的分子筛吸附管采样-离子色谱法。
本标准适用于各类燃煤、燃油、燃气锅炉、工业炉窑,以及其它固定污染源废气中低浓度二氧化硫的测定。
当采气体积为15L时,方法检出限为0.2mg/m3,测定下限为0.8mg/m3。
方法测定浓度范围为0.8~50mg/m3。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
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GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法HJ/T373固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)HJ/T397固定污染源废气监测技术规范HJ/T47烟气采样器技术条件3定义和术语下列术语和定义适用于本文件3.1固定污染源stationary source燃煤、燃油、燃气锅炉、工业炉窑,以及其它生产过程中通过排气筒向空气中排放废气的污染源。
3.2分子筛molecular sieve分子筛是指具有均匀的微孔,其孔径与一般分子大小相当的一类选择性吸附剂物质。
常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小的孔道和空腔体系,因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。
3.3标准状态下干废气dry waste gas of standard conditions温度为273.15K,压力为101325Pa条件下不含水分的废气,除非另有说明,本标准所指体积和浓度均为标准状态下干废气体积和浓度。
3.4采样平面sampling plane采样点正交于烟道中心线的平面。
3.5全程序空白Full program blank将与实际样品同批次的分子筛吸附管带至采样现场监测环境,除不与采样器连接采集废气外,其它操作与实际样品操作完全相同获得的样品。
大气中的SO2的监测方法研究现状摘要二氧化硫是大气中常见污染物,对结膜和上呼吸道黏膜具有强烈辛辣刺激作用,可致支气管炎、肺炎,严重者可致肺水肿和呼吸麻痹,是气象、环境部门常规监测的项目之一,也是石油石化企业重要的职业病危害因素监测项目。
由于二氧化硫测定方法的限制,给职业卫生检测评价工作带来了极大的困难,致使工作排放总量控制的同时,场所职业病危害因素监测的覆盖率较低。
我国在实施SO2SO排放总量监测技术也得到了发展。
2关键词:二氧化硫监测技术发展趋势1现有标准方法简介目前,我国现有主要的几种大气中SO2的监测方法,包括甲醛吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法,碘量法,紫外荧光法,火焰光度法等。
1.1国内的标准方法二氧化硫测定国标方法采用的是与盐酸副玫瑰苯胺显色法,即甲醛缓冲液-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法。
二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后,生成稳定的羟基甲磺酸加成化合物。
在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解,释放出的二氧化硫与盐酸副玫瑰苯胺、甲醛作用,生成紫红色化合物,根据颜色深浅,用分光光度计在577nm处进行测定。
本方法的主要干扰物为氮氧化物、臭氧及某些重金属元素。
加入氨磺酸钠可消除氮氧化物的干扰;采样后放置一段时间可使臭氧自行分解;加入磷酸及环己二胺四乙酸二钠盐可以消除或减少某些金属离子的干扰。
在10mL样品中存在50µg钙、镁、铁、镍、锰、铜等离子及5µg二价锰离子时不干扰测定。
本方法适宜测定浓度范围为0.003~1.07mg/m3。
最低检出限为0.2µg/10mL。
当用10mL吸收液采气样10L时,最低检出浓度为0.02mg/m3;当用50mL吸收液,24h采气样300L取出10mL样品测定时,最低检出浓度为0.003mg/m3。
该方法使用有三个弊端:(1)现场采集SO2需要携带大量SO2吸收液和多孔玻板吸收管,不方便进行样品的采集和运输;(2)显色过程对温度、时间要求较严格,对于数量较多的样品,难以达到质量要求。
实验2 烟道气中S02浓度的测定(设计性)一、实验目的和意义从烟道排出的废气中,引起人们注意的污染物之一是S02,其排放量多、腐蚀性强、危害大,故监测S02对检验其是否将合国家现行排放标准、净化设备效果、控制大气污染等有重要的实际意义。
作此实验要达到下列目的:1.通过实验使学生掌握从烟道气中采集S02气的方法。
2.了解碘量法测定S02的原理,学会试剂的配制及S02浓度的分析、计算。
二、实验原理用抽气泵从烟道气中抽出的S02气体被氨基磺酸铵和硫酸铵混合吸收液吸收后,用碘量法即用碘溶液标定,按滴定量计算出S02浓度。
测定范围为50一2000ppm、140一5700mg /m3。
主要反应式:SO2 + 2H + I2= H2SO4+ 2HI过量I2遇淀粉显蓝色指示终点。
三、实验装置、流程、仪路设备和试剂(一)采样系统采样系统包括:1.采样管采用耐腐蚀材料〔不锈钢管、石英)制成,其长度以能达到烟道中心部位为标准.其周围有加热元件(加热丝)。
采样前需预热采样管,因热烟气遇冷的采汁管易冷凝而积水,积水吸收S02造成测定结果偏低,若长时间吸收S02冷凝液流进吸收瓶又会造成测定结果偏高。
加热采样管则可避免测值不准,在采样管的进口处装有滤料一般为无硫玻璃棉或石棉以防止尘粒或末燃尽物质吸入吸收瓶引起干扰。
2.吸收瓶用250ml的多孔玻板吸收瓶(两个串联)。
玻板孔径为40一50um,内装75ml已配好的吸收液(氨基磺酸铵+硫酸铵)。
旁路串联两个洗涤瓶,装75m1 20%的NaOH液。
3.干燥器—般使用硅胶为干燥剂。
4.测量装置转子流量计、温度计、压力计,分别测量采样时的流量,温度和压力。
在采样开始和结束时各测一次.测量结果取两次两次的平均值。
5 油气泵用薄膜泵,流量为3L /min ,压力为13332.2Pa (二)实验仪器滴定管 10mL 2个 25mL 2个 250mL 的三角挠瓶 4个 (三)试剂 I .吸收液取11g 氨基磺酸铵, 7g 硫酸铁加入少量水,搅拌使其溶解。
二氧化硫的检测分析研究摘要:本文主要研究的是大气污染中的SO2,其来源广泛、性质活泼、危害性大。
为了加强对SO2的检测分析和治理,本文对其污染物来源、理化性质、及其所产生的危害作简略概述,着重研究的是SO2不同的监测和分析方法,并对常用的四种方法的原理、所用仪器、试剂、采样方法和计算分析做详细陈述。
关键词:二氧化硫;检测;分析前言:随着经济的发展,能源消耗逐年增加,二氧化硫成为大气污染物的主要物质之一,环境污染和酸雨形成已到十分严重的地步。
为了控制污染问题,保障人民身体健康,迫切需要一些先进技术来检测分析二氧化硫的存在和含量,以提高全民族的安全意识,减少污染。
因此,在总结前人成果的基础上按以下步骤做陈述。
1、污染物来源[1]二氧化硫是大气中最常见的,而且是最重要的污染物。
环境中的SO2约57%来源于自然界,例如沼泽、洼地、大陆等处所排放的硫化物,进入大气后,经氧化可生成SO2,火山爆发时也有SO2喷出;约43%来自工业生产及生活中,如含硫石油、煤、天然气的燃烧,硫化矿石的熔炼和焙烤,有色金属冶炼,石油精制,硫酸制造,硫磺精制,造纸,硫化橡胶等加工生产过程均有SO2排出。
其中以有色金属冶炼和硫酸制造排放SO2最为严重。
小型锅炉和民用炉的排放量较少,但排放高度低、数量多又不及时扩散,是低空及室内SO2的只要来源。
在大气中SO2可以与水分和尘粒结合形成气溶胶,并逐渐氧化成硫酸或硫酸盐。
世界上发生的多起大气污染物事件如伦敦烟雾事件、日本的四日市哮喘等都与SO2对大气的污染有关。
在大气对流层中,SO2的平均浓度约为0.0006mg/m3,而受污染的城市年平均浓度已高达0.29~0.43mg/m3。
2、理化性质[1]二氧化硫又名亚硫酸酐,相对分子质量为64.06,为无色、具辛辣及窒息性气味的气体,沸点-10℃,熔点-76.1℃,相对密度2.3,属中等毒性物质。
气态SO2易溶于水,也易溶于乙醇和甲醇。
在一般条件下,1体积水可以溶解40体积SO2。
摘要综述了氨法、石灰石法、碱法及金属氧化物法处理低浓度二氧化硫烟气的工艺原理,重点介绍了二氧化硫烟气治理技术的新进展,以及在环境保护中的应用。
关键词脱硫;氨法;石灰石法;碱法;进展前言二氧化硫是主要大气污染物之一,严重影响环境,威胁人们的生活健康。
削减二氧化硫的排放量,保护大气环境质量,是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。
目前,国内外处理低浓度二氧化硫烟气的方法有许多,如氨法、钙法、钠法、铝法、氧化法、吸附法、催化法1-4及电子束法5等。
但由于受到技术可靠性、经济合理性、及行业生产特点等限制,当前比较成熟且广泛运用的方法主要有三种,即氨法、钙法和钠法6。
氨法是烟气脱硫方法中较传统的工艺,该法采用液氨或氨水作为吸收剂,吸收效率高、脱硫彻底4。
钙法是采用石灰水或石灰乳洗涤含二氧化硫的烟气,技术成熟,生产成本低,但吸收速率慢、吸收能力小、装置运行周期短1-2。
钠法是使用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收含二氧化硫的烟气,具有吸收能力大、吸收速率快、脱硫效率高、设备简单、操作方便等优势,但最大的问题是原料钠碱较贵,生产成本高。
上述工艺普遍存在以下几个共同的问题:①脱硫设备的工程投资较大。
②脱硫过程中的副产物难利用。
③高额的环保运行费用使生产企业不堪重负。
针对传统脱硫方法存在的缺陷,本文阐述了部分研究机构、大专院校以及生产企业在处理低浓度二氧化硫烟气领域的新工艺、新技术,这些新工艺的一个基本出发点是既解决了烟气排放问题,又综合回收了资源,达到以废治废的目的,获得了良好的社会效益和经济效益。
低浓度二氧化硫处理技术烟气中二氧化硫浓度低于2%,称为低浓度二氧化硫废气。
工业上处理低浓度二氧化硫烟气应用较多的主要有氨法、石灰/石灰石法、钠碱法、双碱法、活性炭吸附法和金属氧化物法4等,以下分别说明。
2.1氨法氨法是采用氨水洗涤含SO2的废气,形成SO3-NH4HSO3-H2O的吸收液体系,该溶液中SO3对SO2具有良好的吸收能力,是氨法中的主要吸收剂,吸收SO2以后的吸收液可用不同的方法处理,获得不同的产品。
烟气二氧化硫和氮氧化物的测定实验报告1. 引言烟气中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是环境污染的主要来源之一。
准确测定烟气中的SO2和NOx含量对于环境保护和空气质量监测至关重要。
本实验旨在探究一种测定烟气中SO2和NOx含量的方法,并对实验结果进行分析和讨论。
2. 实验方法2.1 实验材料和设备•烟气采样器•SO2和NOx浓度测定仪器•烟气采样袋•硫酸•氢氧化钠•硝酸银•氨水•玻璃仪器(烧杯、容量瓶等)2.2 实验步骤1.设置烟气采样器,调整采样流量和时间。
2.将烟气样品收集在烟气采样袋中。
3.将收集到的烟气样品转移到烧杯中。
4.分别进行SO2和NOx的测定。
2.3 SO2测定方法1.取一定量的烟气样品,加入硫酸使其与SO2反应生成硫酸根离子。
2.将反应产物与硝酸银反应生成沉淀,通过沉淀的重量计算SO2的含量。
2.4 NOx测定方法1.取一定量的烟气样品,加入氢氧化钠使其与NOx反应生成亚硝酸盐。
2.将反应产物与氨水反应生成氨银溶液,通过溶液中氨银离子的浓度计算NOx的含量。
3. 实验结果3.1 SO2测定结果•样品1:SO2含量为10 ppm•样品2:SO2含量为15 ppm•样品3:SO2含量为12 ppm3.2 NOx测定结果•样品1:NOx含量为20 ppm•样品2:NOx含量为25 ppm•样品3:NOx含量为22 ppm4. 结果分析与讨论4.1 SO2测定结果分析根据实验结果,样品1的SO2含量最低,样品2的SO2含量最高,样品3的SO2含量居中。
这可能是由于不同样品的来源和燃烧条件不同导致的。
此外,实验结果还表明SO2的含量与烟气中的其他成分可能存在相关性,需要进一步研究。
4.2 NOx测定结果分析与SO2类似,样品2的NOx含量最高,样品1的NOx含量最低,样品3的NOx含量居中。
这也可能是由于样品的来源和燃烧条件不同导致的。
进一步研究还需考虑其他因素的影响,如温度、湿度等。
固定污染源废气-二氧化硫测定方法建议固定源废气中二氧化硫的检测方法主要有:碘量法、定电位电解法、非分散红外吸收法,目前,环境监测部门对烟道内二氧化硫浓度的测定普遍采用定电位电解法来完成。
其主要原理是二氧化硫气体在传感器的电解槽内发生氧化还原反应,通过产生的扩散电流确定二氧化硫浓度,此方法快捷、简便,但准确程度却受到多方面因素影响。
一、定电位电解法的工作原理烟气中SO2 扩散通过传感器渗透膜,进入电解槽,在定电位电极上发生氧化还原反应:SO2 + 2H2O = SO4-2 + 4H+ + 2e由此产生极限扩散电流i,在一定范围内,其电流大小与SO2浓度成正比。
即:在规定工作条件下,电子转移常数Z、法拉第常数F、扩散面积S、扩散系数D 和扩散层厚度δ均为常数,所以SO2 浓度由极限电流i 决定。
二、影响因素影响SO2检测结果的主要因素:湿度、负压、干扰气体,其中干扰气体主要有:HF、H2S、NH3 、NO2、CO,其中CO对SO2检测结果的干扰最大。
关于CO气体对SO,传感器的正干扰,国外传感器技术说明书指出:在300 ppm(375 mg/m³ )CO标气作用下,SO:输出“交叉干扰”值<5 ppm(14 mg/m³ )但固定污染源排放烟气中,CO的含量往往大于375 mg/m³、甚至远远大于375 mg/m³。
从检测的数据中,有的CO 浓度超过10 000 mg/m³。
这种情况下,由于CO的存在导致SO:传感器显示的浓度比实际值增加,不能忽略不计了。
CO与SO2在检测过程中的对比图如下:从对比图可以看出一氧化碳对二氧化硫浓度测试的影响值是正值,影响率在3%左右。
一般情况下,有燃烧过程的烟道排气中都含有不同浓度的一氧化碳气体,并随着工况的改变而改变。
比如,锅炉在正常情况下,一氧化碳的浓度值差别也很大,从零到几千毫克/标立方米不等,所以对二氧化硫的干扰也从零到几十毫克,标立方米不等,正常情况下,目前所用烟气分析仪可以通过软件扣除一氧化碳对二氧化硫浓度的影响值,但在一氧化碳浓度波动很快的情况下,生物质锅炉在给料过多、配风过小、压负荷的情况下,一氧化碳浓度可以在这极短的时间内迅速从0上升到几万毫克,标立方米,这时仪器的软件则不能准确快速跟踪扣除干扰值,故此时二氧化硫的测量值则偏差极大,表2所列为几种不同浓度的一氧化碳气体对二氧化硫传感器的干扰数值。
工业废气二氧化硫的危害和检测方法2浙江乾贞环境科技有限公司浙江杭州 3100003浙江乾贞环境科技有限公司浙江杭州 310000摘要:空气中二氧化硫主要来源于工业气体,它是社会迅速发展的常见空气污染物之一,空气污染,尤其是城市的空气污染日益严重,二氧化硫的危害主要表现在呼吸系统的损害,这可能导致各种呼吸系统疾病,如哮喘、支气管炎、肺气肿、颈部水肿等,这可能会对二氧化硫的环境造成很大影响,而二氧化硫在大气中容易转化为硫磺,腐蚀金属和建筑,造成土壤、河流和湖泊的酸性,极大地破坏植物和动物的环境,导致生态系统的破坏,因此迫切需要采取对人类长期发展至关重要的有效措施。
关键词:工业废气二氧化硫;危害;检测方法引言工业二氧化硫废气是一种无色、有强烈刺激性气味、可溶于水的气体。
二氧化硫是我们生活中常见的工业废气,它不仅威胁着人们的健康,而且对环境、工业设备、建筑物甚至文物也有很强的腐蚀性。
当大气中二氧化硫的含量超标时,不仅会直接危害人体健康和动植物的生长,经过氧化反应逐渐形成酸雾或硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,当大气中二氧化硫的浓度为1×10-6~5×10-6时,即可闻到气味,高于5×10-6时,吸入可引起心悸、呼吸困难等心肺疾病,严重者可引起反射性声带痉挛、喉部水肿甚至窒息。
会对植物造成慢性危害,使植物叶片逐渐褪绿,进而使植物叶片表面产生损伤斑,甚至直接枯萎脱落,降低植物的产量和质量。
由于二氧化硫气体易挥发,水溶性强,不易被颗粒吸附,扩散性强,可与空气任意混合,危害范围广。
1二氧化硫的环境影响与排放现状二氧化硫是无色气体,刺激气味,是一种重要的空气污染类型,硫磺浓度高直接刺激人体和植物,造成器官损害,甚至死亡的主要原因,同时也是近年来一些科学研究表明的酸性和酸雨,过氧化硫也有助于大气气溶胶的产生,中国国家环境保护计划首次将二氧化碳作为主要大气废物纳入总控制,并在全国和这两个地区制定了明确的排放总量控制和目标指标,统计数据表明,我国主要的二氧化碳排放产业是热电生产和供应、黑金属提炼和扩大无管制矿物的生产、化工材料和产品的生产,有色金属提炼厂和延长生产、石油开采、炼油和燃料生产,约占全国二氧化碳排放总量的88%,因为二氧化碳主要来自燃烧化石燃料(如煤炭)的过程,其工业排放主要来自企业内的各种燃烧设施,属于相关标准和排放要求所列的有组织排放监控区域,基本上是工厂的废气或渠道。
方法验证报告项目名称:废气二氧化硫的测定方法名称:《固定污染源废气二氧化硫的测定便携式紫外吸收法》HJ 1131-2020报告编写人:参加人员:审核人员:报告日期:1、实验室的基本情况1.1 人员情况实验室检测人员已通过标准《固定污染源废气二氧化硫的测定便携式紫外吸收法》HJ 1131-2020的培训,熟知标准内容、检测方法及样品数据采集和处理等,考核合格,得到公司技术负责人授权上岗。
表1 参加验证的人员情况登记表1.2 检测仪器/设备情况1.2.1仪器/设备基本情况表2 主要仪器/设备基本情况1.2.2 仪器/设备性能要求①示值误差:校准量程>100 μmol/mol 时,相对误差不超过±3%;校准量程≤3 100 μmol/mol 时,绝对误差不超过±3.0 μmol/mol;②系统误差:校准量程>60 μmol/mol 时,相对误差不超过±5%;校准量程≤60 μmol/mo l 时,绝对误差不超过±3.0 μmol/mol;③零点漂移:校准量程>100 μmol/mol 时,相对误差不超过±3%;校准量程≤100 μmol/mol 时,绝对误差不超过±3.0 μmol/mol;④量程漂移:校准量程>100 μmol/mol 时,相对误差不超过±3%;校准量程≤100 μmol/mol 时,绝对误差不超过±3.0 μmol/mol;⑤具有采样流量显示功能;⑥采样管加热及保温温度:120℃~160℃内可设、可调;⑦其他性能应符合HJ 1045 的要求。
1.3 标准气体情况表3 标准气体基本情况1.4标准气体钢瓶:配可调式减压阀、流量控制器及导气管。
减压阀、流量控制器及导气管材料应避免与二氧化硫发生物理吸附或化学反应。
1.5集气袋:用于气袋法校准仪器,内衬材料应选用聚氟乙烯膜、铝塑复合膜等不影响被测成分的惰性材料。
燃气锅炉烟气中二氧化硫监测探析摘要本文作者在燃气锅炉烟气监测中发现在不完全燃烧的状态下,二氧化硫浓度数值异常问题,分析问题原因,提出解决方案。
关键词燃气锅炉;二氧化硫;监测2014年5月,中俄签署了为期30年的天然气购销合同,总价值达4000亿美元,为我国能源安全提供一定保障,同时也为我国治理大气污染奠定基础。
燃气锅炉燃烧过程中产生的污染物相较于燃煤锅炉大幅减少,受雾霾天气影响,全国各地都在加快用天然气替代煤炭的进程,更加清洁的天然气所占能源比例逐渐提高是必然趋势。
2013年,我国天然气进口量比上年增长5%,达到530亿立方米,全年天然气表观消费量达到1676亿立方米。
1 监测中的问题数据分析本文作者在对某企业燃气导热油炉烟气监测中发现:在不完全燃烧的状态下,定电位电解法测得的二氧化硫浓度结果是值得怀疑的。
监测所使用仪器:e?c?o?m? ?J?2?K?N?多?功?能?烟?气?分?析?仪和英国KANE KM940型手持式多组分烟气分析仪,监测方法均为定电位电解法。
不完全燃烧状态下烟气监测数据及相关监测机构监测数据见表1:监测项目数据来源O2 CO NOx SO2自测0 >12500mg/m3 25mg/m3 4542mg/m3表1 不完全燃烧状态下烟气监测数据1)氮氧化物的生成一般认为有燃料自带含氮化合物和由氮气与氧气在高气温下生成两种来源,而氮气与氧气在高气温下生成的氮氧化物又与氧的浓度、火焰温度等有关。
减少过剩空气量,则氧浓度变小,火焰温度降低,氮氧化物生成量下降。
如果过剩空气量增加,虽然氧浓度增高有利于氮氧化物的生成,但由于燃烧温度降低,总的结果是氮氧化物生成量减少,因此氮氧化物的生成机理比较复杂,数据的合理性较难判断。
2)烟气中的二氧化硫是由于燃气中的硫化物与空气中的氧气反应而生成的,烟气中二氧化硫含量的大小主要取决于燃气成份中硫化物含量的多少。
根据国家标准《天然气》GB17820-2012的要求,天然气中硫化氢浓度应在6mg/m3~20 mg/m3、总硫(以硫计)应在60mg/m3~200mg/m3,燃料中按规定硫化氢浓度小于20mg/m3,可以把二氧化硫浓度控制在5ppm~10ppm[1]。
境监测在制度和方法方面的统一效果,提高了环境监测工作的严肃性和科学性,对水质质量进行了明确规定[4]。
为了落实水质监测质控措施,相关部门管理人员必须深入学习与水质监测相关的技术和方法,认识到质量管理工作是保障水质监测质量的重要保障。
由于水质监测涉及到诸多缓解,包括水样采集、运输、实验室核定、数据分析等内容,为了保障各环节都严格按照有关规定实行,确保监测数据结果的准确性、科学性和严谨性,必须在实践过程中对质量管理体系中的各项措施进行不断改进和完善。
2.2强化监测人员素质随着现代科技的快速发展,水质监测技术得到了逐步钙剂你和提升,为了适应时代发展水平,监测人员必须做到与时俱进,加强水质监测专业化技术培训工作,市级、区级水质监测部门可通过与上级部门合作的方式,根据政府政策,对水质监测人员展开定期专业化培训,提高监测人员专业技术水平和综合素养。
这是因为人员素质是保证水质监测质量控制效果的重要内容,监测部门的工作有效性取决于监测人员的专业化水平和综合素养,因此必须重视监测人员再教育工作,严格落实专业监测人员持证上岗机制,并在专业技术考核过程中设立相应的激励制度,促进监测人员进行专业技术再学习,提高人员专业化水平,保证水质监测体系的高效运行。
同时在人员管理方面必须配备相应数量的专业监测人员,根据岗位特点展开针对性培训,促使监测人员快速适应岗位变化需求,最大限度地发挥自身潜能,提升水质监测工作效率。
2.3重视监测基础环节水质监测需要经历多环节工作程序,是多设备、多人员共同协作得出的结果,为了保证监测质量,必须重视质控环节中各项基础内容,包括布点、水体采用、标本运输和保存、试验、制定标准曲线、试剂检验、仪器鉴定等内容,只有做好各项基础性工作,才能保证水质监测数据结果的准确性,为后续综合分析奠定坚实基础。
为了达到上述细节化管理目标,必须明确规定实验室各项管理要求,最大限度地减少基础操作环节中的各项要素对监测结果的影响,包括保证监测仪器正常运行、保证监测项目精度、仪器设备运行状态良好、精度可靠、及时清洁测量工具、妥善保管各项仪器设备等。
燃烧天然气废气中低浓度二氧化硫测定方法探索
朱杰
【期刊名称】《北方环境》
【年(卷),期】2011(000)008
【摘要】由于天然气中硫含量较低,用现有检测方法对其燃烧废气中二氧化硫的准确测定有一定困难,本文在现有检测方法的基础上进行了改进探索,降低了测定下限,基本满足了测定需求。
【总页数】2页(P93-93,103)
【作者】朱杰
【作者单位】江阴市环境监测站,江苏214431
【正文语种】中文
【中图分类】X511
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实验十四.大气中二氧化硫物质的采集与测试二氧化硫是主要大气污染物之一,为大气环境污染例行监测的必测项目。
它来源于煤和石油等燃料的燃烧,含硫矿石的冶炼硫酸等化工产品生产排放的废气。
二氧化硫是一种无色、易溶于水、有刺激性气味的气体,能通过呼吸进入气管,对局部组织产生刺激和腐蚀作用,是诱发支气管炎等疾病的原因之一,特别是当其它烟尘等气溶胶共存时,可加重对呼吸道粘膜的损害。
废气与空气中二氧化硫都是必测内容之一。
表14-1.常用废气二氧化硫手工分析方法及性能比较测定空气中SO2常用方法有四氯汞盐吸收一副玫瑰苯胺分光光度法、甲醛吸收一副玫瑰苯胺分光光度法等。
两种方法的对比见表14-2表14-2.环境空气二氧化硫分析方法及性能比较本实验采用四氯汞盐吸收—副玫瑰苯胺分光光度法。
一.实验目的:掌握四氯汞钾溶液吸收,盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定大气中二氧化硫浓度的分析原理和操作技术,掌握采样器的使用。
二.实验原理:空气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应,生成紫红色的络合物,据其颜色深浅,用分光光度法测定。
按照所用的盐酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少,分为两种操作方法。
方法一:含磷酸量少,最后溶液的pH值为1.6±0.1,呈红紫色,最大吸收峰在548nm 处,方法灵敏度高,但试剂空白值高。
方法二:含磷酸量多,最后溶液的pH值为1.2±0.1,呈蓝紫色,最大吸收峰在575nm处,方法灵敏度较前者低,但试剂空白值低,是我国广泛采用的方法。
本实验采用方法二测定。
方法原理的反应式:HgCl2+2NaCL=Na2HgCl4(四氯汞钠) HgCl2+2KCL=K2HgCl4(四氯汞钾)〔HgCl4〕2-+SO2+H2O→〔HgCl2SO3〕2-+2Cl-+2H+(二氯亚硫酸汞的络离子)此结合物中加入盐酸付玫瑰苯胺和甲醛的溶液后,先与甲醛反应:〔HgCl2SO3〕2+HCHO十2H+→HgCl2+HOCH2SO3H(羟基甲基磺酸)盐酸付玫瑰苯按在有盐酸存在时,首先褪色成PRA无色酸。
燃烧天然气废气中低浓度二氧化硫测定方法探索
作者:朱杰
来源:《北方环境》2011年第08期
摘要:由于天然气中硫含量较低,用现有检测方法对其燃烧废气中二氧化硫的准确测定有一定困难,本文在现有检测方法的基础上进行了改进探索,降低了测定下限,基本满足了测定需求。
关键词:天然气;二氧化硫;测定
中图分类号:X511文献标识码:A文章编号:1007-0370 (2011) 08-0093-01
To explore the Detection method of Low Concentrations Sulfur dioxide in Combustion Exhaust Nature Gas
Zhu Jie
(Jiangyin Eviornmental Monitoring Station,Jiangsu 214431)
Abstract:Since the lower sulfur content in natural gas, It's Difficult to Accurate Detection of Sulfur dioxide Emissions use Existing Detection methods. On the Basis of the Existing Detection Methods, This Article made Improved Exploration, Lower the Minimum Quantitative Detection Limit, Basically Meet the Demand of Detection.
Key words:natural gas; Sulfur dioxide; detection
随着全球气候变暖的严峻压力,“低碳经济”理念已得到广泛认同,“总量减排”已成为实现“低碳经济”的重要手段,在较长时期内将成为我国环保工作的核心。
为此,各地都积极采取措施推进二氧化硫总量减排,江阴市作为经济较发达地区,大力推广“煤改气”工程,以清洁的天然气取代传统的燃煤,进行能源结构调整,积极有效地消减二氧化硫排放总量。
但由于天然气中硫含量较低,用传统的定电位电解法[1]对其燃烧废气中二氧化硫的准确测定有一定的困
难。
为此,开展此项研究,用于准确测定燃烧天然气废气中的二氧化硫,为二氧化硫减排工程总量核算提供准确的科学依据。
1 研究方法
选取2010年度江阴市“三同时”验收项目中,以天然气为燃料的且条件比较合适的10台锅炉和工业炉窑进行监测。
目前,国内外测定废气中二氧化硫的监测方法主要包括:定电位电解法、碘量法、溶液电导率法、紫外荧光法、非色散红外线吸收法、甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法等,其方法的测定范围比较见表1所示。
表1 废气中二氧化硫监测方法的测定范围比较 mg/m3
针对天然气低硫的特点,以及仪器设备的限制,本次研究采用传统的《固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法 HJ/T57-2000》[1](下称方法一)和《空气和废气监测分析方法(第四版增补版)》中第五篇第四章、二氧化硫方法(五)“甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法(B)”[2](下称方法二),对燃烧天然气废气中二氧化硫进行测定,从而优选更为合适的监测方法。
2 结果与讨论
2.1 实验结果
二种方法检测二氧化硫排放浓度的结果详见表2。
实验数据表明,燃烧天然气废气中二氧化硫浓度在0.2-0.9 mg/m3之间,均低于1mg/m3。
由于方法一的测定下限为15mg/m3,故不适用于燃烧天然气废气中二氧化硫的测定。
方法二的测定下限为2.5 mg/m3,较方法一有较大降低,但仍不能完全满足燃烧天然气废气中二氧化硫的测定需求。
表2 二种方法检测二氧化硫排放浓度的结果 mg/m3
2.2 改进要点
由于燃烧天然气废气中二氧化硫浓度在0.2-0.9 mg/m3之间,故改进要点在于降低测定下限[3]。
测定下限按公式(2.1)和(2.2)进行计算。
测定下限4×MDL(1)
MDL〔 ×〕÷V nd(2)
式中:MDL-检出限;
b-标准曲线斜率;
V t-样品溶液总体积,125ml;
V a-测定时所取样品溶液体积,10ml;
V nd-标准状态下干气的采样体积,L。
由公式(2)看出,提高标准曲线斜率(b)、减少样品溶液总体积(Vt)和增大采样体积(Vnd)都可以降低测定下限。
由于环境空气中二氧化硫的测定方法测定下限较低,为0.028 mg/m3,故参考《环境空气二氧化硫的测定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法HJ 482-2009》[4](下称方法三),采样时使用10ml吸收液,采样体积由30L增加至60L,改进后的测定下限按公式(1)进行计算,结果如下:
测定下限4×〔 ×〕÷600.015(mg/m3)
方法三改进后的测定下限为0.015 mg/m3,能够满足燃烧天然气废气中中二氧化硫的测定需求。
2.3 注意事项
(1)采样时,应注意对烟气采取保温、除湿措施,减少二氧化硫的溶解损失;另外需要采取措施控制吸收液温度保持在23-29℃之间[4],保证二氧化硫吸收效率。
(2)实验室分析时,应严格控制显色温度与显色时间。
显色温度与室温之差不应超过3℃,测定样品时的温度与绘制校准曲线时的温度之差不应超过2℃[4]。
(3)使用提纯的PRA配制溶液,降低试剂空白值。
3 结论
(1)天然气属清洁能源,其燃烧废气中二氧化硫的含量很低,均低于1mg/m3,“煤改气”工程可作为二氧化硫总量减排的重要手段之一。
(2)方法一的测定下限为15mg/m3,故不适用于燃烧天然气废气中二氧化硫的测定。
(3)方法二改的测定下限为2.5mg/m3,也不适用于燃烧天然气废气中二氧化硫的测定。
(4)方法三改进后的测定下限为0.015 mg/m3,能够满足燃烧天然气废气中二氧化硫的测定需求。
参考文献
[1]HJ/T 57-2000, 固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法〔S〕.
[2]国家环境保护总局. 空气和废气监测分析方法(第四版增补版)〔M〕.北京:中国环境科学出版社,2003. 421-431.
[3]HJ 168-2010, 环境监测分析方法标准制修订技术导则〔S〕.
[4]HJ 482-2009, 环境空气二氧化硫的测定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法〔S〕.
收稿日期: 2011-06-13
作者简介:朱杰(1972- ),男,工程师,理学学士,研究方向:环境监测工作.。