空气中总碳氢化合物的自动检测方法

什么是石油总碳氢化合物?

石油总碳氢化合物是一种化学混合物，所有化学成分主要由碳和氢组成。科学家根据石油烃在土壤或水中的反应对其进行分类，将其分为许多石油烃族。每一组都由许多单独的化学物质组成。

总石油烃进入环境是如何变化的?

• 总石油碳氢化合物可能通过工业排放或商业或个人使用的副产品无意中进入环境。
• 总石油烃可能通过泄漏或泄漏直接进入水中。
• 一些总石油碳氢化合物浮在水中并形成表面膜。
• 其他总石油碳氢化合物沉入沉积物中。
• 水中的细菌和微生物可以分解一些总石油烃。
• 一些总石油碳氢化合物可能迁移到土壤中，并在土壤中停留较长时间。

总烃自动检测方法:

这种检测方法是一种在线火焰电离检测方法。样品通过系统流道直接进入火焰电离检测器(FID)，测量空气中总烃(THC)的含量。此外，将样品引入选择性燃烧系统(如催化转化器)，该系统分解非甲烷总碳氢化合物，并进入FID检测器以测量空气中甲烷的含量。从THC中扣除甲烷后，总非甲烷烃(TNMHC)含量以甲烷为相对值表示。

• 适用范围:适用于空气中甲烷、总烃、非甲烷总烃的检测。测量范围取决于仪器的设计。一般建议选择测量范围不超过100ppm的空气中总碳氢化合物的仪器。
• 干扰:高水分含量会影响样品浓度测量。
• 采样和节省:除其他环保法律法规另有规定外，采样口的位置一般在距地面3 ~ 15米的高度范围内，其他空气采样口的放置位置原则上远离地面。距离地面1.2米至1.5米高度范围内。

需要哪些相关设备和材料?

1. 甲烷、总烃、非甲烷总烃自动分析仪:将空气样品直接引入FID检测器，测量结果为总烃浓度。此外，将样品引入选择性燃烧系统，该系统用于燃烧样品中的非甲烷碳氢化合物，以去除引入FID检测器后的甲烷浓度。非甲烷烃浓度由总烃浓度减去甲烷浓度得到。
2. 过滤:过滤空气中的颗粒污染物，如聚四氟乙烯等不易吸收总碳氢化合物的材料。
3. 记录仪:与分析仪兼容的记录仪或数据记录系统必须能够在适当的范围内显示和记录每次测量的浓度。
4. 取样设备:
   • 采样口:采样口的形状应避免湍流，如采用几何对称的圆形开口。
   • 抽气电机:抽气量必须满足仪器所需的总流量。
   • 输气管道:与取样气体接触的管道材料不得吸附碳氢化合物，也不会释放出影响检测器碳氢化合物分析的物质，一般为特氟龙或其他惰性物质。其他用于燃气和标准气体的管道可以由聚四氟乙烯或金属制成。
5. 校准设备:
   • 流量控制阀:具有调节和控制流量的功能。如果用于稀释(如动态稀释系统中使用的质量流量控制器)，其精度必须在流量范围内达到±2%。
   • 流量计:校准流量计，精度为±2%。
   • 钢瓶压力控制阀:由惰性材料内膜和内元件组成的压力控制器。
   • 混合罐:a、丙烷标准气体、零点标准气体充分混合的容器。
   • 输出歧管:由特氟龙或其他惰性材料制成的配气管道，用直径合适的耐压管道与分析仪相连，并装有防止大气进入的阀门。

有哪些相关的检测试剂?

• 甲烷(CH4)标准气体:含有校准所需浓度的甲烷标准气体或稀释所需高浓度甲烷标准气体。
• 丙烷(C3H8)标准气体:含有校准所需浓度的丙烷的标准气体或高浓度的稀释标准气体。
• 零点标准气体:总碳氢化合物浓度小于0.1 ppm(以甲烷浓度计算)的高纯度空气。
• 氢:燃料气体，用于FID分析，其总碳氢化合物浓度应小于0.1 ppm(以甲烷浓度计算)。
• 助燃气体:用于FID分析的空气或其他合适的气体，其总碳氢化合物浓度应小于0.1 ppm(以甲烷浓度计算)。

步骤是什么?

1. 一般操作步骤:取样设备、甲烷、总烃、非甲烷总烃自动分析仪及记录仪安装到位后，先对管道系统等设备进行检查，确认后再进行检查工作。
   • 设置操作条件。
   • 零点/满量程检查，如果甲烷、总碳氢化合物和非甲烷总碳氢化合物的测量系统的零偏移量或满量程偏移量不符合规范，则再次进行多点校准。
   • 进行样品气体取样分析。
2. 校准步骤:
   • 动态稀释法-使用高浓度甲烷或丙烷标准气体，通过动态稀释稀释到所需的各种浓度。
     • 组合校准系统。
     • 所有使用的流量计都应经过校准，体积已换算为25℃，760 mmHg的条件。
     • 将甲烷、总碳氢化合物或非甲烷总碳氢化合物分析仪的校准范围设置为与一般工作范围相同。
     • 连接分析仪和记录仪。
     • 调节零点标准气体流量控制阀，设定总气体流量，使有足够的流量输入分析仪。让气体通过，直到分析仪显示稳定值，然后调节分析仪的零控制旋钮，获得记录仪5%补偿的信号，并将读数记录为零点背景值。
     • 调节零点标准气和甲烷或丙烷标准气的流量，生成满浓度标准气。
   • 多气瓶法-使用已确认浓度的甲烷或丙烷标准气体进行校准。
     • 多缸标定系统装置。
     • 分别输入零点标准气体和满浓度标准气体。调整好分析仪零点和满量程后，输入各标准浓度气体。根据输入的甲烷或丙烷的标准浓度和分析仪的响应，绘制校准曲线。

如何进行质量控制?

1. 校正频率:
   • 新安装或重新安置的仪器。
   • 仪器主要设备保养完毕后。
   • 每个工作日的例行零点偏移量或满量程偏移量不符合规格。
   • 每6个月定期校正一次。
2. 多点校准:在测量范围的0%、20%、40%、60%、80%五种不同浓度的甲烷或丙烷标准气体进行多点校准时，线性相关系数必须大于0.995。
3. 介质浓度检验:系统在零点和满量程校准后。第二源甲烷或丙烷标准气体，满标浓度为50%左右，每个工作日必须进口。它应小于满量程的±2%。如果系统显示非甲烷总烃，则测量系统的值误差应小于满量程的±4%。
4. 流量控制阀每6个月校准一次。