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固定源揮發(fā)性有機物監(jiān)測技術(shù)方法研究
固定源揮發(fā)性有機物監(jiān)測技術(shù)方法研究*
一,、項目名稱：固定源揮發(fā)性有機物監(jiān)測技術(shù)及方法研究
二：項目介紹
2.1 背景
VOCs（Volatile Organic Compounds）正常狀態(tài)下（20℃，101.3kPa）,，蒸氣壓在0.1mmHg（13.3Pa）以上,，沸點在260℃（500℉）以下的有機化學(xué)物質(zhì)。VOCs在光化學(xué)煙霧,、二次細(xì)顆粒,、近地表臭氧污染等環(huán)境問題中扮演著重要角色。作為PM2.5,、O3污染的重要前體物,，越來越受到公眾的關(guān)注。
環(huán)保部重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃中明確指出,，要全面展開揮發(fā)性有機物污染防治工作,。大氣污染防治行動計劃中也明確提出在石化、有機化工,、表面涂裝,、包裝印刷行業(yè)實施揮發(fā)性有機物綜合治理。京津冀及周邊地區(qū)落實大氣污染防治行動計劃實施細(xì)則中也提出削減揮發(fā)性有機物的排放總量,，2017年底,，對有機化工、醫(yī)藥,、表面涂裝,、塑料制品、包裝印刷等重點行業(yè)的559家企業(yè)開發(fā)揮發(fā)性有機物綜合治理,。2014年8月,，國家環(huán)保部也出臺了石化行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合整治方案，其中明確要求企業(yè)逐步安裝在線連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng),。
2.2主要研究內(nèi)容
項目針對主流的VOCs檢測技術(shù)進(jìn)行分析,，同時調(diào)研了石化、噴涂,、農(nóng)藥企業(yè)的生產(chǎn)工藝以及主要VOCs污染物,，制定出適應(yīng)于石化、噴涂農(nóng)藥等行業(yè)的VOCs在線監(jiān)測方案,。
目前主流的VOCs檢測技術(shù)主要包含：氣相色譜分析,，氣相色譜儀用途和應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,，技術(shù)成熟，主要應(yīng)用在揮發(fā)性有機氣體和半揮發(fā)性有機氣體以及水中有機物的實驗室分析,。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測法,，（GC-MS)是一種結(jié)合氣相色譜和質(zhì)譜的特性，在試樣中鑒別不同物質(zhì)的方法,。目前實驗室和在線準(zhǔn)確測定VOCs都是這種方法,，技術(shù)成熟，但是購置和維護(hù)成本很高,。傅里葉變換紅外光譜檢測法,，目前主要用于便攜和環(huán)境中VOCs在線測定，但是在組分定性方面不如GC-MS,。FID氫火焰離子檢測法,，目前主要用于總碳在線分析儀，非甲烷總烴分析儀,，產(chǎn)品化程度較高,，成本也相對較高。PID光離子檢測法,，該方法具有低成本,，快速反應(yīng)的特點，主要用于便攜式檢測設(shè)備,。
綜合以上行業(yè)信息以及各種檢測技術(shù)的優(yōu)缺點,，本項目特提出兩種檢測方案：GC-PID、GC-FID,。
2.3主要技術(shù)特點及成果
項目研究的技術(shù)成型產(chǎn)品主要為：GC-PID技術(shù)揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng),、GC-FID技術(shù)揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)、治理前后對比系統(tǒng),。
GC-PID技術(shù)主要實現(xiàn)了固定源VOCs排放總量以及組分的檢測,，其中PID傳感器每分鐘響應(yīng)一次，主要分析VOCs總量,，GC每小時工作一次,，主要用來檢測排放組分以及工藝是否變化。同時通過在監(jiān)測終端安裝GPRS來上傳監(jiān)測數(shù)據(jù),，傳輸頻率為每分鐘一次,。產(chǎn)品主要傳感器自主研發(fā)，實現(xiàn)低成本在線監(jiān)測,。并且已經(jīng)在空中客車（天津）總裝工程有限公司,、阿爾斯通水電設(shè)備有限公司建立實驗點，并已正常運行2年，監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠,。
GC-FID技術(shù),，在環(huán)境溫度下用采樣管富集空氣或室內(nèi)空氣中VOCs氣體，采樣管熱脫附后將吸附成分導(dǎo)入帶氫火焰檢測（FID）的氣相色譜儀進(jìn)行分析,。其zui主要的技術(shù)優(yōu)勢是在監(jiān)測過程中處理了有機廢氣,，不污染環(huán)境空氣。于GC-PID技術(shù)工程使用一套軟件系統(tǒng),，方便在任何有網(wǎng)絡(luò)的地點查看監(jiān)測數(shù)據(jù)。
治理前后對比系統(tǒng)主要采用PID技術(shù)檢測治理前后的VOCs總量,，用來檢驗企業(yè)治理設(shè)備的效率,。
項目在完成過程中，取得了多項,，主要有：
（1）一種新型揮發(fā)性有機化合物（VOCs）在線監(jiān)測儀
受理日期 2012 年 1月 9日 類型：實用新型
201220009850.4
（2）一種分析混合揮發(fā)性有機化合物（VOCs）組分濃度的方法,。
受理日期2012年1月5日 類型：發(fā)明創(chuàng)造
受理號：201210001901
（3）漆霧氣體過濾殘留物稱重器。
受理日期 2012年9月26日 類型：發(fā)明創(chuàng)造
受理號：201210364709.0
（4）電離氣室結(jié)構(gòu),。
受理日期 2012年9月26日 類型：實用新型
2012 2 0494864
（5）溫度,、壓力、流速一體結(jié)構(gòu)
受理日期2012年9月26日 類型：實用新型
2012 2 0497513
（6）VOCs (揮發(fā)性有機氣體)監(jiān)測系統(tǒng)軟件
著作權(quán)號：2012SR037861
（7）VOCs (揮發(fā)性有機氣體)監(jiān)測終端軟件
著作權(quán)號：2012SR037867
（8）色譜柱加熱體及柱箱結(jié)構(gòu)
201420078155.2
（9）通用型PID傳感器氣室結(jié)構(gòu)
201420081149.2
（10）給予比例閥的色譜柱壓力控制系統(tǒng)
201420078165.6
（11）加熱型PID傳感器結(jié)構(gòu)
201420078088.4
（12）基于雙可控硅控制的色譜柱快速電控制加熱電路
201420078150.X
2.4 應(yīng)用和推廣情況
該項目技術(shù)在國內(nèi)外屬*技術(shù),，在國內(nèi)為*例自主研發(fā)固定源揮發(fā)性有機廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng),。
研究成果固定源揮發(fā)性有機廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)通過了國家儀器檢測中心的檢測，現(xiàn)場比對試驗技術(shù)指標(biāo)合格,，現(xiàn)場應(yīng)用及測試表明,，產(chǎn)品在24小時不間斷工作情況下運行正常，監(jiān)測,、采集到的數(shù)據(jù)符合新頒布的《天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》對在線監(jiān)測系統(tǒng)的要求,，在各試點均通過驗收。福州作為試點城市已經(jīng)完成了產(chǎn)品推廣,，江蘇鹽城,、哈爾濱、石家莊的試點在建設(shè)過程中,，預(yù)計2015年全國共安裝1000套左右,。