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    HJ 1131—2020 固定污染源廢氣 二氧化硫的測(cè)定 便攜式紫外吸收法

    [2022-04-14 15:24:59]

    1   適用范圍

     

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定固定污染源廢氣中二氧化硫的便攜式紫外吸收法。

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定污染源廢氣中二氧化硫的測(cè)定。

    方法檢出限為 2 mg/m3 ,測(cè)定下限為 8 mg/m3

     

    2   規(guī)范性引用文件

     

    本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本 標(biāo)準(zhǔn)。

    GB/T 16157    固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法

    HJ 75    固定污染源煙氣(SO2 NOX 、顆粒物) 排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

    HJ/T 373    固定污染源監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范

    HJ/T 397    固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

    HJ 1045    固定污染源煙氣( 二氧化硫和氮氧化物) 便攜式紫外吸收法測(cè)量?jī)x器技術(shù)要 求及檢測(cè)方法

    3   術(shù)語和定義

     

    下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

    3.1

    校準(zhǔn)量程 calibration span

    校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度值(進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí),為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)氣體的最高濃度值  校準(zhǔn)量程(以下用C.S.表示) 應(yīng)小于或等于儀器的滿量程。

    3.2

    示值誤差 error of indication

    標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀的測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值之間的絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差。

    3.3

    零點(diǎn)漂移 zero drift

    在測(cè)定前后,儀器對(duì)同一零點(diǎn)氣的測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)誤差或絕對(duì)誤差與校準(zhǔn)量程的百分比。

    3.4

    量程漂移 span drift

    在測(cè)定前后,儀器對(duì)同一校準(zhǔn)量程點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)氣體的測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)誤差或絕對(duì)誤差與校準(zhǔn) 量程的百分比。

    3.5

    系統(tǒng)誤差 systematic error


    標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入儀器主機(jī)進(jìn)氣口(直接測(cè)定模式) 得到的測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)氣體由采樣 管導(dǎo)入儀器(系統(tǒng)測(cè)定模式) 得到的測(cè)定結(jié)果之間的絕對(duì)誤差或絕對(duì)誤差與校準(zhǔn)量程的百分 比。

     

    4   方法原理

     

    二氧化硫?qū)ψ贤夤鈪^(qū)內(nèi) 190 nm230 nm  280 nm320 nm 特征波長(zhǎng)光具有選擇性吸

    收,根據(jù)朗伯 比爾定律定量測(cè)定廢氣中二氧化硫的濃度。

     

    5   干擾和消除

     

    5.1  廢氣中的顆粒物容易污染吸收池,應(yīng)通過高效過濾器除塵等方法消除或減少廢氣中顆

    粒物對(duì)儀器的污染,過濾器濾料的材質(zhì)應(yīng)避免與二氧化硫發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)。

    5.2  廢氣中的水蒸氣在采樣過程中遇冷產(chǎn)生冷凝水會(huì)吸收樣品中的二氧化硫,導(dǎo)致測(cè)試結(jié)

    果偏低,應(yīng)通過加熱采樣管和導(dǎo)氣管、冷卻裝置快速除濕或測(cè)定熱濕廢氣樣品等方法,消除 或減少廢氣中水汽冷凝等對(duì)儀器的污染和造成的二氧化硫吸附及溶解損失。

    6   試劑和材料

     

    6.1  二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)氣體: 市售有證標(biāo)準(zhǔn)氣體,擴(kuò)展不確定度≤2%;或用 6.2 中的配氣裝置

    以氮?dú)庀♂尭邼舛仁惺塾凶C標(biāo)準(zhǔn)氣體獲得的適宜濃度氣體。

    6.2  配氣裝置: 市售稀釋配氣裝置,最大輸出流量不低于 5 L/min,所有的輸入、輸出流量

    計(jì)流量最大允許誤差應(yīng)滿足: 當(dāng)流量小于 50%的滿量程時(shí),流量最大允許誤差不超過滿量程 的±0.5%;當(dāng)流量不小于 50%的滿量程時(shí),流量最大允許誤差不超過設(shè)定流量的±1.0% 配氣裝置氣路系統(tǒng)材質(zhì)應(yīng)避免與二氧化硫發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)。

    6.3  零點(diǎn)氣: 不干擾測(cè)定的純度≥99.99%的氮?dú)饣蚩諝狻?/span>

     

    7   儀器和設(shè)備

     

    7.1  紫外吸收法二氧化硫測(cè)定儀

    7.1.1   組成

    紫外吸收法二氧化硫測(cè)定儀(簡(jiǎn)稱: 儀器) 組成: 分析儀(含光源、檢測(cè)器、吸收池、 控制單元等)、氣體流量計(jì)、抽氣泵、采樣管、導(dǎo)氣管、除濕除塵裝置、打印機(jī)等。

    采用熱濕法測(cè)定廢氣樣品的儀器應(yīng)配置測(cè)定廢氣中水分含量的檢測(cè)器,無需配置除濕裝

    置,但應(yīng)當(dāng)同步測(cè)定廢氣中水分含量。

    :熱濕法是指廢氣不經(jīng)過冷凝除水而是直接測(cè)定高溫濕態(tài)廢氣濃度的方法。

    7.1.2   性能要求

    a 示值誤差: 校準(zhǔn)量程> 100 μmol/mol 時(shí),相對(duì)誤差不超過±3% 校準(zhǔn)量程≤


    100 μmol/mol 時(shí),絕對(duì)誤差不超過±3.0 μmol/mol

    b 系統(tǒng)誤差: 校準(zhǔn)量程> 60 μmol/mol 時(shí) ,相對(duì)誤差不超過±5% 校準(zhǔn)量程≤

    60 μmol/mol 時(shí),絕對(duì)誤差不超過±3.0 μmol/mol

    c 零點(diǎn)漂移: 校準(zhǔn)量程> 100 μmol/mol 時(shí),相對(duì)誤差不超過±3% 校準(zhǔn)量程≤ 100 μmol/mol 時(shí),絕對(duì)誤差不超過±3.0 μmol/mol

    d 量程漂移: 校準(zhǔn)量程> 100 μmol/mol 時(shí),相對(duì)誤差不超過±3% 校準(zhǔn)量程≤ 100 μmol/mol 時(shí),絕對(duì)誤差不超過±3.0 μmol/mol

    e 具有采樣流量顯示功能;

    f 采樣管加熱及保溫溫度: 120℃~160℃內(nèi)可設(shè)、可調(diào);

    g 其他性能應(yīng)符合 HJ 1045 的要求。

    7.2  標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶: 配可調(diào)式減壓閥、流量控制器及導(dǎo)氣管。減壓閥、流量控制器及導(dǎo)氣

    管材料應(yīng)避免與二氧化硫發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)。

    7.3  集氣袋: 用于氣袋法校準(zhǔn)儀器,內(nèi)襯材料應(yīng)選用聚氟乙烯膜、鋁塑復(fù)合膜等不影響被

    測(cè)成分的惰性材料。

     

    8   樣品

     

     GB/T 16157 HJ/T 397 HJ/T 373 HJ 75 及有關(guān)規(guī)定,確定采樣位置、采樣點(diǎn)及頻

    次,采集二氧化硫樣品進(jìn)行分析。

     

    9   分析步驟

     

    9.1  儀器的氣密性檢查

    按儀器使用說明書,連接分析儀、采樣管、導(dǎo)氣管等,開啟儀器電源,經(jīng)儀器預(yù)熱穩(wěn)定

    后,按 HJ 1045 檢查氣密性,若檢查不合格,應(yīng)查漏和維護(hù),直至檢查合格。

    9.2  儀器校準(zhǔn)

    將零點(diǎn)氣和二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)氣體依次導(dǎo)入儀器,按照儀器說明書校準(zhǔn)儀器零點(diǎn)和校準(zhǔn)量程。 通入零點(diǎn)氣和標(biāo)準(zhǔn)氣體的方法如下:

    a 氣袋法: 用標(biāo)準(zhǔn)氣體將潔凈的集氣袋充滿后排空,反復(fù)三次,再充滿后在 6 h 內(nèi)使

    用。通入的標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度應(yīng)不超過 100 μmol/mol。按儀器使用說明書中規(guī)定的校 準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn)。如本次測(cè)定需要測(cè)定零點(diǎn)漂移、量程漂移,記錄零點(diǎn)、校準(zhǔn)量程 點(diǎn)儀器示數(shù)。

    b 鋼瓶法: 將配有流量控制器及導(dǎo)氣管的標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶與采樣管連接,打開鋼瓶氣閥

    門,調(diào)節(jié)流量控制器,以儀器規(guī)定的流量,將標(biāo)準(zhǔn)氣體通入儀器的進(jìn)氣口。注意各 連接處不得漏氣。對(duì)于分析儀內(nèi)置抽氣泵的,應(yīng)適當(dāng)增大鋼瓶氣供氣流量,并采用 旁路泄壓方式,保證氣路內(nèi)沒有負(fù)壓且分析儀進(jìn)氣量不會(huì)過大。按儀器使用說明書 中規(guī)定的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn)。如本次測(cè)定需要測(cè)定零點(diǎn)漂移、量程漂移,記錄零點(diǎn)、 校準(zhǔn)量程點(diǎn)儀器示數(shù)。


    9.3  樣品測(cè)定

    把采樣管插入采樣點(diǎn)位,以儀器規(guī)定的采樣流量連續(xù)自動(dòng)采樣,待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后即可 記錄讀數(shù),每分鐘保存一個(gè)均值,連續(xù)取樣 5 min15 min 測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值可作為一個(gè)樣 品測(cè)定值。

    9.4  質(zhì)量檢查和關(guān)機(jī)

    測(cè)定結(jié)束后,按照如下步驟進(jìn)行:

    a 將采樣管置于零點(diǎn)氣中,待儀器示值穩(wěn)定;

    b 如需開展零點(diǎn)漂移檢查則記錄此時(shí)的儀器示值,并計(jì)算零點(diǎn)漂移,否則直接進(jìn)入下

    一步(監(jiān)測(cè)單位根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn) 12.3 要求安排,定期開展零點(diǎn)漂移檢查);

    c 分別從儀器進(jìn)氣口和采樣管通入標(biāo)準(zhǔn)氣體,待儀器示數(shù)穩(wěn)定后,計(jì)算示值誤差和系 統(tǒng)誤差; 或直接從采樣管通入標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行全系統(tǒng)示值誤差檢查;

    d 如需開展量程漂移檢查,從采樣管通入濃度為校準(zhǔn)量程的標(biāo)準(zhǔn)氣體,待示數(shù)穩(wěn)定后 記錄儀器示值,計(jì)算量程漂移,否則直接進(jìn)入下一步(監(jiān)測(cè)單位根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn) 12.3 要求安排,定期開展量程漂移檢查);

    e  b)、c)、d)的結(jié)果滿足 7. 1.2 要求,測(cè)試結(jié)果有效,否則測(cè)試結(jié)果無效;

    f 將采樣管置于零點(diǎn)氣中,待儀器示數(shù)穩(wěn)定后,關(guān)閉儀器和預(yù)處理器電源,斷開儀器

    各部分連接,整理好儀器裝箱,測(cè)試結(jié)束。

     

    10  結(jié)果計(jì)算與表示

     

    10.1  結(jié)果計(jì)算

    按下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(273 K 101.325 kPa )下廢氣中的二氧化硫質(zhì)量濃度:

    a)測(cè)試得到干基濃度的,由體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的質(zhì)量濃度,按式( 1)計(jì)算:

      2.86                                 1

    式中:  ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干基廢氣中二氧化硫的質(zhì)量濃度,mg/m3

    2.86——二氧化硫體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù),g/L

    ——干基廢氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù),μmol/mol

    b)測(cè)試得到濕基濃度的,由體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的質(zhì)量濃度,按式(2)計(jì)算:

      2.86      1                             2

    式中:  ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干基廢氣中二氧化硫的質(zhì)量濃度,mg/m3

    2.86——二氧化硫體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù),g/L

     ——濕基廢氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù),μmol/mol

    Xsw ——廢氣中水分含量,%

    注: 干基廢氣是指廢氣經(jīng)過加熱冷凝除水后的廢氣,濕基廢氣是指廢氣不經(jīng)過冷凝除水在高溫下直接

    測(cè)量的廢氣。


    10.2  結(jié)果表示

    二氧化硫的濃度計(jì)算結(jié)果保留至整數(shù)位,濃度≥1.00×103mg/m3 時(shí),保留三位有效數(shù)字。

     

    11  精密度和準(zhǔn)確度

     

    11.1  精密度

    六家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)濃度為 28 mg/m3 148 mg/m3 289 mg/m3 的二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行  6 次重復(fù)測(cè)定: 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 0.5%3. 1% 0. 1%1.0% 0.3%0.8% 實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 3.3%1.2% 1.7%;重復(fù)性限為 1 mg/m31 mg/m3  2 mg/m3 再現(xiàn)性限為 3 mg/m3 5 mg/m3  13 mg/m3

    六家實(shí)驗(yàn)室對(duì)某燒結(jié)機(jī)和電廠排放煙氣中的二氧化硫濃度進(jìn)行了同步測(cè)定,燒結(jié)機(jī)煙氣 中二氧化硫濃度為 74 mg/m386 mg/m3 ,平均值為 77 mg/m3;電廠煙氣中二氧化硫濃度為 4 mg/m323 mg/m3 ,平均值為 15 mg/m3 。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 6.5%8.5% 7.7%45.0%;實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 5.9% 46.3%;重復(fù)性限 2mg/m3  7 mg/m3 再現(xiàn)性限為 13 mg/m3  21 mg/m3

    11.2  準(zhǔn)確度

    六家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)濃度為 28 mg/m3 148 mg/m3 289 mg/m3 的二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行 測(cè)定:

    相對(duì)誤差分別為-6.2%  1.0% - 1.9% 0.4% -3.4% 0.3% 相對(duì)誤差最終值為 - 1.6%±6.5% -0.5%±2.4% - 1.3%±3.3%

     

    12  質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

     

    12.1  樣品測(cè)定后按 9.4 測(cè)定零點(diǎn)氣和二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)氣體,計(jì)算測(cè)定的示值誤差,并檢查儀

    器的系統(tǒng)誤差,應(yīng)滿足 7. 1.2 a )和b)的要求。也可采取包括采樣管、導(dǎo)氣管、除濕 裝置等全系統(tǒng)示值誤差的檢查,其評(píng)價(jià)執(zhí)行 7. 1.2 a )的要求。

    12.2  樣品測(cè)定結(jié)果應(yīng)處于儀器校準(zhǔn)量程的 20%100%之間,否則應(yīng)重新選擇校準(zhǔn)量程;

    如測(cè)定結(jié)果小于測(cè)定下限,則不受本條限制。

    12.3  儀器使用期間,每個(gè)月至少進(jìn)行一次零點(diǎn)漂移、量程漂移檢查,如儀器長(zhǎng)期未使用(超

     1 個(gè)月),在下一次使用時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次零點(diǎn)漂移、量程漂移檢查。檢查結(jié)果應(yīng)符  7. 1.2 c )和 d)的要求。

    12.4  當(dāng)測(cè)定結(jié)果不滿足 12. 1 12.2 12.3 任意一條的要求時(shí),測(cè)試結(jié)果無效,應(yīng)當(dāng)重新選

    擇校準(zhǔn)量程、維護(hù)修復(fù)儀器后重新測(cè)試。

     

    13  注意事項(xiàng)

     

    13.1  儀器應(yīng)在其規(guī)定的環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等條件下工作。


    13.2  測(cè)定前應(yīng)確保采樣管和導(dǎo)氣管暢通,并清潔顆粒物過濾裝置,必要時(shí)更換濾料。

    13.3  測(cè)定前應(yīng)檢查采樣管加熱系統(tǒng)是否正常工作,采樣管是否加熱到預(yù)設(shè)溫度,儀器必須

    充分地預(yù)熱。

    13.4  如有除濕冷卻裝置,測(cè)定前應(yīng)確保正常運(yùn)行,測(cè)定全過程應(yīng)注意觀察冷凝水,及時(shí)排

    出,防止影響測(cè)定結(jié)果。

    13.5  當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位負(fù)壓過大時(shí),容易導(dǎo)致儀器無法正常采集煙氣,影響測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性。應(yīng)

    選擇抗負(fù)壓能力大于煙道負(fù)壓的儀器或?qū)⒇?fù)壓煙道氣引出到平衡裝置內(nèi)等手段消除影響,然 后進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定過程中做好隨時(shí)監(jiān)控。




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