固定污染源VOC监测系统介绍

国外固定污染源VOCs在线监测方法标准
US EPA Method 25
— Method 25A Determination of Total Gaseous Organic Concentration Using a Flame Ionization Analyzer (采用FID方法)
该方法适用于测定气体总挥发性有机物浓度，主要由烷烃,烯烃和芳香烃 — Method 25B Determination of Total Gaseous Organic Concentration Using a Nondispersive Infrared Analyzer (采用NDIR方法)
Байду номын сангаас
2
常见监测方法介绍
P10
环境与工业分析检测专家
常见的监测方法
VOCs 监测方法
传感器技术
光谱技术
色谱技术 质谱技术
➢FID碳氢响应灵敏 ➢PID烷烃响应低 ➢监测精度可达ppb ➢无法区分VOC种类 ➢用于危险区域报警 ➢室内环境空气监测
➢通过色谱柱分离可 对VOC总量及特征组
分进行测量
➢分析周期长 ➢欧美得到广泛使用 ➢一般用于固定污染 源在线监测
单柱箱
优点:
双柱箱
使用隔板可在1个大柱箱中实现2个单独的温度区间
升温迅速，温度稳定快
采用旋风制冷器可实现程序温控/低温分离操作
柱箱空间大，可用于实现复杂应用，维护容易
程序温控柱箱
P23
环境与工业分析检测专家
先进的阀技术的引导者
• 50型阀的特点和优点
新型10-通阀 体积仅为11型阀的1/2 可起到2个6-通阀的作用 适于气体样品进样
P31
环境与工业分析检测专家
谢谢观看！ 2020
P4
环境与工业分析检测专家
VOCs的危害
人体健康造成威胁 挥发性有机物是促进臭
氧和PM2.5形成的主要前 体物之一
SOx、NOx、VOCs
Nox+VOCs+紫外线→ O3(增加空气氧化性) NOx、SOx+H2O →酸雨(硫酸盐、硝酸盐) 硫酸盐+硝酸盐+VOCs →PM2.5、雾霾…
VOCs
管线的走向：要求至上而下采样。
P20
环境与工业分析检测专家
预处理系统
P21
环境与工业分析检测专家
工业气相色谱分析仪——SIEMENS MAXUM II
SIEMENS Maxum II
防爆型仪器，可直接用于防爆场所和非防爆场所在线 分析。
采用世界先进的氢火焰离子检测技术（FID），可测 量绝大多数有机化合物且适用于高沸点组分（200℃ 以上）。
THC
稳定性和灵敏度丌高，易受共存干扰物影响，在实际应 用中少见
THC、TVOCs、NMTHC、 灵敏度高、选择性强，多组分同时测定，在欧美日韩应
VOCs
用广。样品分析周期长，响应速度慢
VOCs
技术成熟，多种VOCs同时检测，现场测定周期短，响应 时间快。灵敏度较低，光学器件维护成本高
技术成熟，多组分同时测定。现场采取非接触式直接连
石油炼制 石油化学
● ●
●
合成树脂
●
油品储运销
●
●
合成革与人造革
●
橡胶制品
●
电池工业
●
餐饮业油烟
●
●
冶金
●轧钢 ●锻造
包装印刷
●
●
●
家具制造
●
●
工业涂装
●
汽车制造
●
●
●
生物制药业
●
电子半导体
●
涂料及油墨
●
纺织印染
P9
重庆
●
天津 河北 浙江 江苏
● 工业企业
●
● 工业企业
●
●喷涂 ●
●
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采用FTIR方法
P15
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国外固定污染源VOCs在线监测方法标准
US EPA CTM028
— Determination Of Gaseous Organic Compounds by Direct Interface GC-MS 采用GC-MS方法
P16
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3
GPRS/CDMA TCP/IP MODEM 4~20 mA
P29
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防爆型—分析小屋（选配）
分析小屋根据现场要求定制 分析小屋制造采用高标准的制造工艺，提供高品质的产品 合理布局，实用性高 配置防爆空调及通风系统、报警系统、不间断照明系统等
P30
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企业愿景
调谐激光吸收光谱
应用监测对象
技术特点分析
THC、TVOCs、NMTHC
对HC响应灵敏、线性范围宽、稳定、结构简单、使用方 便。烟气中O2、H2O和含N、O、X的有机物干扰
检测器体积小、无需辅助气，用亍现场便携仪器，室内
THC、TVOCs 空气监测、应急监测、危险/泄露气体预警、污染源追
踪中TVOCs监测
比例（%）
6.9
7.6
1.1
2.2
0.9
1.6
5.8
2.4
5.2
1.3
55.5
3.1
12.0
13.4
2.8
2.8
1.9
1.2
1.1
23.2
6.5
19.6
3.4
9.7
21.5
21.5
3.4
3.4
P6 摘至《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》（征求意见稿）编制说明
环境与工业分析检测专家
工业源涉及行业
国内VOC监测方法
实验室手工检测方法
样品采集
样品转移
实验室分析
-气袋采集 -金属采样罐 - 吸附管 -注射器
- 直接进样 - 溶剂吸收 - 预浓缩 - 稀释 - 热脱附 - 吹扫捕集
气相色谱法 GC-MS法
分析周期长 达数小时，样品 存储及运输过程 导致失真影响测 定可靠性。
P13
环境与工业分析检测专家
膜片加压式原理 无移动部件 可动作1千万次，而无需维修
可使用载气做气源，气体消耗量可忽略
P24
环境与工业分析检测专家
EPC 电子压力控制
载气电子压力控制是色谱的标配，而非选项! 多达8-通道的电子压力控
MAXUM色谱载气完全实现数字式控制。现场开车 日常维护时不再需要进行繁琐的流量调节 色谱柱箱内通常存在有多个载气流路连接到不同 的色谱柱。色谱柱长度和分离时间不统一而经常使载 气总压力发生波动 过去，通常使用针阀作为限流器来调节载气总压。 而在色谱运输过程中，针阀狭缝位置通常会发生变化 而且，随着时间的推移，其位置也会发生变化。因此， 在色谱日常维护中，就需要经常进行繁琐的载气流量 的调节。
绝大多数有机化合物且适用于高沸点组分 全程高温进样，样品失真度低。 可选择多通道测量，最多3个测点同时测量 强大的处理软件，操作维护方便。 模块化设计，维护操作简单快捷。 恒温或程序温控根据应用配置。 完备的通讯功能，支持多样化接口。 色谱柱分离技术，样品含量不受其它组分的干扰。 先进的柱切技术，缩短分析周期。
定义后附有7条补充条款，需要排除光化学反应活性可忽略的 有机化合物，如甲烷、乙烷、二氯甲烷、丙酮、四氯乙烯等。
在石油炼制、石油化工、合成树脂排放标准中明确VOCs “参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据规定的方法测 量或核算确定的有机化合物。”
地方标准：上海、北京、天津、广州、重庆、浙江 . . .
固定污染源挥发性有机物VOCs
在线监测(VOCs CEMS )解决方案
徐伟利｜ 2016年12月
P1
C
目O N T
录E N T S
1. 公司介绍 2. VOCs定义及相关标准 3. 常见监测方法介绍 4. 固定污染源监测系统 5. 案例分享
P2
环境与工业分析检测专家
1
VOCs定义及相关标准
P3
环境与工业分析检测专家
VOCs（苯系物） 续测量，无预处理，响应快，可实现光路区域内在线监
测。灵敏度低，主要检测苯系物
灵敏度高，选择性强，干扰小。现场采取非接触式直接
CH4等
连续测量，无预处理，响应快，可实现光路区域内在线
监测，但以光源单一组分测量
－王强等，环境科学，34（12）4765（2013）
P12
环境与工业分析检测专家
➢灵敏度高（ppt） ➢相应时间短 ➢测量组分多 ➢无需标定 ➢价格相对比较昂贵 ➢实验室、医院 ➢环境应急\溯源监测
➢FTIR、DOAS、TDLAS ➢响应速度快 ➢测量组分各方法均 有限制
➢区域环境空气监测/ 污染源监测
P11
环境与工业分析检测专家
常见分析方法比较
分析技术
FID PID 催化氧化-NDIR GC (FID/PID/MSD) FTIR 差分吸收光谱
报警：报警收集，显示和记录 报表：符合国家最新环保规定的分钟、
小时、日、月、年报表 数据管理：支持数据库，实现数据存储 系统数据采集率：大于95% 数据传输：兼容多种数据传输接口
P28
环境与工业分析检测专家
数据采集传输系统PAS-DAS
具有数据的安全性和保密性 支持多种通讯协议
按照当地环保要求， 可实现如下形式传输：
P14
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国外固定污染源VOCs在线监测方法标准
US EPA Method 320
— Measurement of Vapor Phase Organic and Inorganic Emissions by Extractive Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy
P25
环境与工业分析检测专家
操作面板
唯一可在Zone1/Div1中取代传统记录仪的操作面板
可在色谱图任何位置进行缩放操作，并显 示检测器信号大小及记录保留时间
色谱可记录8小时色谱图数据，如使用联网 计算机则能够得到无限的储存容量
P26
环境与工业分析检测专家
质量流量监测系统
P27
一体化结构型式安装，包含温度、压力、 流量单元
流量监测选用热式或者微差压式气体流 量计；测量范围：0-40m/s（可根据具 体要求设定量程）
测量精度高，稳定性好。 防堵塞设计，配置定时自动反吹功能。 维护量低，操作维护简捷。
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数据采集传输系统PAS-DAS
PAS-DAS系统特点
显示：过程显示，操作显示，曲线显示， 棒图显示等
P18
环境与工业分析检测专家
采样探头
颗粒物
待测气体
仪表空气
P19
环境与工业分析检测专家
采样管线
功能及特点： 样品传输 – 8mm管，保证样品原始特性 全程加热（140~160度可选）– 避免形成酸雾，或冷凝 PTFE采样管，抗腐蚀性能强 第二根管进行系统校准
关于管线长度：国控污染源＜50M，省（市）控污染源＜76M 。
固定污染源VOC监测系统
P17
环境与工业分析检测专家
固定污染源废气在线监测系统——进口色谱
VOCs CEMS
防爆设计，适用于Class 1, Div. 2, Grp. BCD, T6/T4 采用气相色谱法测量VOC成分，符合HJ38-1999相关规定 采用世界先进的氢火焰离子检测技术（FID），可测量
P5
环境与工业分析检测专家
VOCs 人为来源
类型
工业源
生活源 移动源
其他
石化 储运 化工
表面涂装
溶剂使用
建筑装饰 餐饮油烟 生物质燃烧 机动车 ———
人为源 石油化工、石油炼制 油品储运 有机化学原料 合成材料 化学原料药制造 塑料制品制造 小计 交通运输设备制造与维修 金属制品制造、通用设备及专用设备制造、电器机械及器材、仪器仪表、文化办公、机械制造 通信设备、计算机及其他电子设备 家具制造 小计 印刷和包装印刷 皮革、毛皮、羽毛（绒）制造 纺织印染 食品饮料制造 木材加工 黑色和有色金属冶炼 小计
VOCs的定义
熔点低于室温，沸点在50~260℃挥发性有机化合物的总称。
人类活动排放的、能在日照作用下与NOx反应生成光化学氧 化剂的全部有机化合物，甲烷除外。
环境空气质量指令2008/50/EC。 国家排放总量指令2001/81/EC。
除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物或碳酸盐、碳酸铵外， 任何参与大气光化学反应的碳化合物。
石油炼 制
喷涂行 业
油漆生 产
石油化 学
生物制 药
电子行 业
石油化 学
皮革印 染
包装印 刷
P7
环境与工业分析检测专家
挥发性有机物排污收费试点办法
挥发性有机物排污收费试点办法
从2015年10月1日实施在石油化工行业和包装印刷行业VOCs排污费的征收
P8
环境与工业分析检测专家
行业排放标准
环保部 北京 上海 广州
可同时测量NMHC和其它特征污染物，如苯、甲苯、 乙苯、二甲苯等。
模块化设计，维护操作简单快捷。 程序温控，测量精度高。 完备的通讯功能，支持多样化接口。 色谱柱分离技术，样品含量不受其它组分的干扰。 先进的柱切技术，缩短分析周期。
P22
环境与工业分析检测专家
空气浴加热柱箱 (空气加热器)