煙氣氣態(tài)成分監(jiān)測(constituent of stack gas monitoring)
測定煙氣主要氣態(tài)成分的含量,觀察分析其變化對環(huán)境影響的過程,是煙道氣監(jiān)測的主要監(jiān)測項目之一。與大氣監(jiān)測一樣,煙氣氣態(tài)成分監(jiān)測也分試樣采集和分析測定兩個步驟。
試樣采集由于氣體在煙道內(nèi)分布比較均勻,且無慣性影響,因此不需要在采樣斷面上多點采樣,也不用等速采樣,只要在靠近煙道中心的任一點上就可以采集到具有代表性試樣。從煙道中采集氣體試樣的裝置有兩種:一種是待測成分濃度較低需要進行濃縮時,用吸收法采樣裝置;另一種是當(dāng)分析所需氣量較少時,采用注射器采樣裝置。兩種采樣裝置的組成如圖1、圖2所示。
分析測定煙氣氣態(tài)成分監(jiān)測包括煙氣基本組成測定和煙氣有害成分測定。
基本組成測定煙氣的基本組成是CO、CO2、O2和N2四種氣體。測定這些成分的目的是提供煙塵濃度測定中計算煙氣常數(shù)的依據(jù);考查爐窯內(nèi)的燃燒情況。煙氣基本成分通常采用奧氏氣體分析儀進行測定。這種方法的基本原理是利用不同的溶液吸收氣樣中不同的組分,測量出每種組分被溶液吸收前和吸收后氣體的體積,就可求出各待測組分的百分濃度。泄露氣體檢測儀| 毒性氣體| 氧氣檢測| VOC檢測儀| 煙氣分析儀| 臭氧檢測儀| 空氣品質(zhì)監(jiān)測儀|
有害成分測定煙氣中有害氣體的測定,是為了檢查煙氣中有害氣體的排放濃度是否超過國家規(guī)定的排放標(biāo)準,為大氣環(huán)境管理和質(zhì)量評價提供依據(jù)。煙氣中的主要有害氣態(tài)成分有SO2、H2S、NOx、HCN和鹵素化氫等。
高濃度的SO2用碘量法測定,即用氨基磺酸銨和硫酸混合溶液吸收煙氣中的SO2,再用碘標(biāo)準溶液滴定,求出SO2的濃度。低濃度的SO2則用鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定。煙氣中,SO2的儀器測定法有溶液電導(dǎo)率法和紫外熒光法等。溶液電導(dǎo)率法是用硫酸酸化的過氧化氫溶液吸收煙氣中的SO2,將其氧化并生成硫酸,使吸收液的電導(dǎo)率增加,若測量出吸收液吸收SO2前后的導(dǎo)電率,就可確定SO2的濃度。根據(jù)此原理制成的SO2測定儀,能連續(xù)自動測定煙氣中SO2的濃度。紫外熒光法測定SO2的原理與方法與二氧化硫監(jiān)測相同。
煙氣中H2S的濃度較高時,也用碘量法測定,用冰乙酸和乙酸鋅配成吸收液吸收煙氣中的H2S,在酸性條件,向樣液中加過量的碘,反應(yīng)后剩余的碘用硫代硫酸鈉反滴定,即可求得煙氣中H2S的濃度。當(dāng)煙氣中H2S的濃度較低時,可用亞甲基藍比色法測定。原理是煙氣中的H2S被堿性鋅氨絡(luò)鹽溶液吸收后,在酸性溶液中釋放出硫離子,在三氯化鐵存在下,與對氨基二甲基苯胺生成亞甲基藍,顏色深淺與硫離子含量成正比,因此可比色定量。
煙氣中NOx的監(jiān)測方法有二磺酸苯酚(快速)法、鹽酸萘乙二胺分光光度法和化學(xué)發(fā)光法。二磺酸苯酚法的原理是煙氣中的NOx被硫酸酸化的過氧化氫溶液吸收時,被氧化成硝酸根離子,在無水條件下,與二磺酸酚偶合,在氫氧化鈉存在下顯黃色,顏色深淺與NOx含量成比例,可比色定量。此法測定范圍寬,且適用于NOx含量較高的煙氣的測定。鹽酸萘乙二胺分光光度法和化學(xué)發(fā)光法與氮氧化物監(jiān)測相同。
煙氣中的HCN,通常采用異煙酸吡唑啉酮比色法測定,用NaOH溶液吸收煙氣中HCN,在中性條件下,與氯胺T作用生成氯化氰,再與異煙酸-吡唑啉酮反應(yīng)生成藍色化合物,根據(jù)色度與HCN成比例的關(guān)系定量。
煙氣中的鹵化氫是指HF和HCl,其監(jiān)測方法分別與氟化物監(jiān)測和氯和氯化物監(jiān)測相同。
CO即是煙氣的基本成分,也是一種有害氣體,它的測定方法除上述奧氏氣體分儀法外,還可用非分散型紅外光法。