DB11 T 1367-2016 固定污染源废气 甲烷 总烃 非甲烷总烃的测定 便携式氢火焰离子化检测器法.pdf

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1、ICS 13.040.40 Z 30 备案号 :52154-2017 DB11 北京市地方标准 DB11/T 1367 2016 固定污染源废气 甲烷 /总烃/ 非甲烷总烃的 测定 便携式氢火焰离子化检测器法 Stationary source emission-Determination of methane/total hydrocarbons/non-methane hydrocarbons-Portablehydrogen flame ionization detector method 2016-12-22发布 2017-01-01实施 北京市质量技术监督局 发布DB11/T 136

2、7 2016 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 方法原理 . 2 5 干扰和消除 . 2 6 标气和材料 . 2 7 仪器和设备 . 2 8 校准量程 . 3 9 测试步骤 . 3 10 计算和结果表示 5 11 精密度和准确度 6 12 质量保证与质量控制 6 13 注意事项 7 DB11/T 1367 2016 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由北京市环境保护局提出并归口。 本标准由北京市环境保护局组织实施。 本标准起草单位：北京市环境保护监测中心。 本标准主要起草人：梁 云平、

3、马召辉、邬晓东、姜涛、张大伟、石爱军、张战平、胡月琪、颜旭、 林安国、陈玉龙、孔川、常淼、宋 程、沈秀娥 。 DB11/T 1367 2016 1 固定污染源废气 甲烷 /总烃 /非甲烷总烃的测定 便携式氢火焰离子 化检测器法 1 范围 本标准规定 了测定 固定 污染源废 气中 甲烷、总烃 和非甲烷总烃 的便携式氢火焰离子化检 测器法。 本标准 适用 于固 定污染源有 组织 排放 和无 组织 排放废 气中 甲烷、总烃 和非甲烷总烃 的现场 测定。 本标准中 甲烷、总烃 和非甲烷总烃 的方法 检出 限为 0.1mg/m 3 ， 测定下限为 0.4mg/m 3 。 2 规范性引用文件 下列文件 对

4、于 本文件的 应用 是必不可少 的。 凡是 注日期的引用文件 ，仅所 注日期的 版本 适用 于 本文 件。凡是不 注日期 的引用文件，其最新版 本（包括所有的 修改 单）适 用于 本文件。 GB/T 16157 固 定污染源排 气中 颗粒 物测定与气 态污染物采样 方法 HJ/T 55 大气 污染 物无 组织 排放 监测 技术 导则 HJ 732 固 定污染源废 气挥发性 有机物 的采样 气袋 法 DB11/ 1195 固 定污染源 监测点 位设 置技 术规范 3 术语和定义 下列术语和定义 适用 于本文件。 3.1 总烃 hydrocarbon 对便携式氢火焰离子化检 测器有 响应 的的气

5、态碳 氢化 合物及 其衍生物 的总 和， 以碳 计。 3.2 非甲烷总烃 non-methane hydrocarbon 总烃中除 甲烷 以外 的其 他物 质的 总和 ，以碳 计。 3.3 校准量程 span calibration 仪器的校准 上限，为 校准用标准气 体浓 度值 （若多点 校准 为校准用 最高 标准气 体浓 度值 ）。 3.4 系统偏差 system deviation DB11/T 1367 2016 2 标准气 体直接导入 仪器主 机进气口 （直接 测定 模式） 得到的测定结果与标准气 体由采样管端导入仪 器 （ 系统 测定 模式） 得到 的测定结果的 偏差 与标准气 体

6、 实际浓 度的 百分比 。 4 方法原理 废 气 样品分别进入 总烃检 测单元 和甲烷 催化 转换 单元 （甲烷 催化 转换 单元能够将 除 甲烷 以外 的其他 有 机 化合物全部转 化为 二氧 化 碳和 水），经 氢火焰离子化检 测器 （ 以下 简称 FID） 分别 测定 总烃 及甲烷 的 含 量（ 以碳 计）， 两者之差即 为非甲烷总烃 的含 量（以碳 计） 。 5 干扰和消除 5.1 废 气中的 颗粒 物可 通过采样管滤尘装置 消除 或减 少 。 5.2以 除烃 空气测定 氧的 空白值， 在测量 时通过自动扣 除 氧峰 干扰。 6 标气和材料 6.1零气 除 烃 空气： 总烃 含量 0.

7、2mg/m 3 （ 以碳计） 。 6.2标准气体 校准仪器 可选 用甲烷 标准气 或丙 烷标准气 ，规 格如 下： 甲烷标准气： 有证环境标准气体 ，不 确定度 不大于 2%，浓 度按 需要 而定 ，平 衡气为 合成空 气 （ 氧气 21%+氮气 79%）； 丙 烷 标准气： 有证环境标准气体 ，不 确定度 不大于 2%，浓 度按 需要 而定 ，平 衡气为 合成空 气 （ 氧气 21%+氮气 79%）。 6.3燃烧气 氢气： 纯度 99.999%。 6.4气袋 用 于 气袋 法校准仪器和 废气 采集 。气 袋 材质 为符 合HJ732 要求 的聚四氟乙烯 材质 ， 容积 不小 于10L 。 7

8、 仪器和设备 7.1 样品加热箱 在测试 过程中， 能够将10L 气袋样品置 于其 中并 加热至 不 低于 120的 容器 ， 温度控制精度 为 5 。 7.2 便携式甲烷 /总烃 /非甲烷总烃测试仪器 7.2.1 仪器组成 便携式甲烷/ 总烃 /非甲烷总烃氢火焰离子化检 测仪器主要由仪器主机 和将 废 气样品 引入 仪器的 采 样系统两部分 组成 ，具 体如 下 ： DB11/T 1367 2016 3 仪器主 机： 包括 流量控制装置、 FID检测器 、氢 气及 相关功 能测试气 体与 抽气 泵等 组成 。FID 检测器 需配 备催 化转换 单元 ， 以氧 化除 甲烷 以外 的 其他有 机

9、化 合物， 从而 测定 废 气中 甲烷 的浓 度。催 化转换 单元通 常由 填充了 催化 材料的 加热 不锈钢管 组成； 采样系统： 采样系统 包括 具有滤尘 与全 程加热 及保 温装置 的采样管 线、 流量计 及 其他导 气 管 线 等。采样管 内衬 及导 气管 线为惰 性材料 （如 不锈钢 、硬质 玻璃 或聚四氟乙烯 材质） 。 7.2.2 仪器性能指标 基 本要 求如 下： 示值误 差绝 对值 ： 5%（浓 度40mg/m 3 时 ， 10%，以碳 计 ）； 系统偏差 绝对 值： 5%（浓 度40mg/m 3 时 ， 10%，以碳 计 ）； 仪器响 应时 间不大于 30s； 工作条 件：

10、环境 温度-10 45 ，相 对湿 度小 于 95%。 8 校准量程 校准量程的 选择 应恰当，所 测 总烃 的平 均浓 度应 在校准量程的 20% 80%之 间，不 得 超 过 校准量程。 校准方法 分气 袋法和 钢瓶 法，具 体如 下： 气袋法：用标准气 体将 洁净 的 集气 袋充满后 排空 ， 反复三次 ， 再充满后 备用。按仪器 使用 说明 书中规定的校准步骤 进行 校准； 钢瓶法： 将配 有减 压阀 、可 调 式 转 子 流 量计 及导 气管 的标准气 体钢瓶 与采样管 连接 ， 打开钢瓶 气 阀门 ，调节 转子 流量计 ，以仪器规定的 流量 ，通入 仪器的 进气口。注意 各连 接

11、处不 得漏气。 按仪器 使用 说明书 中规定的校准步骤 进行 校准。 9 测试步 骤 9.1 测试准备 具 体 要求 如下 ： 按照 GB/T16157和 DB11/1195的要 求， 设置采样 位置 和 采样点； 连接仪器测试 系统 ，接通 仪器电 源进 行预热 ，并 将测试系统 加热至 160 5 ； 按照 GB/T16157的规定 检查 测试 系统 气密性 ，合格 后方可 进行 测试。 9.2 仪器校准 9.2.1 零 点验证 开始测试前， 通入 零气（ 除烃空 气）校 验设备 零 点是 否 出现 漂移 ，示 值误差 绝对值 满足7.2.3 要 求 为合格 ，否 则需进 行零 点校准。

12、9.2.2 零 点 校准 按照条款 8 规定通入 零气（ 除 烃空 气 ）， 待示 数稳 定后开始零点 校准 ，校准结 束 保存零点值 。再 次 进 行零 点验 证， 示值 误差 绝 对值 满足 7.2.2要求 为 合格。 9.2.3 标准气体 验证 DB11/T 1367 2016 4 零 点 验 证 合格 后， 通入标准气体进 行验 证， 示值误 差绝对 值满足 7.2.2要 求校准量程 为合格 ，否 则 需进行 标准气 体校准。 9.2.4 标准气体校准 按照条款 8 规定通入 标准气 体 ，待 示 数稳 定后开始 标准气 体校准 ，并保 存 校准 数据 。校准 完毕 后 再次通入 标准

13、气 体， 示值 误差绝 对值 满足 7.2.2要求为 合格 。 9.3 样品的测定 9.3.1 有 组 织排放 废气 直接 测定 具体要 求如 下： 将 便携式检 测仪器 采样管 前端尽 量插 入到 排气 筒的中心位 置。 现场 测试示意 图见图 1； 启动抽 气泵 ， 抽 取排 气筒 中的 样 气清洗 采样管线 2分钟 3分 钟， 待仪器 运行 正 常后即 可读 数 。 每分钟 至少 记录一 次测试 数据， 取 5分钟 10 分钟平 均 值作 为一 次测定 值； 正常生 产周 期内 ， 若 排气 筒 排放时 间大于 1小 时的 ， 在 1小时 内以 等时 间间 隔测试 3次 4次 ， 取多次

14、 测定 值的 平均 值作 为测试结果 ；或者 连续 测试 1小时 ， 以 1小时 测试的 平 均值 作为 测试 结果； 正常生 产周 期内 ，若 排气 筒的排放为 间歇 性排放，排放时 间大于 10分 钟且 小 于 1小时 的，可 在 排放 时段 内以 等时 间间 隔测试 2次 4次 ， 取多 次测定值 的平 均值 作为 测试结果；或在 排放 时 段 内实 行连 续测试 ，以 测试的 平均 值作 为测试结果 ； 正常生 产周 期内 ，若 排气 筒的排放为 间歇 性排放，排放时 间小 于等 于 10分 钟的 ，应 在排放时 段 内 实行连 续测试 ，以 测试的平 均值 作为 测试结果。 1. 滤

15、尘头 2.采样管 3.催 化 转 化 单 元 4.调节阀 5.定量环 6.FID 检 测器 7.抽 气 泵 8.加热室 a. 功 能 测试用测试气体入口 b.氢 气 c.助燃气 d.排 气 图 1 有组 织排放 废气 现场 测试 示意图 9.3.2 无 组 织排放 废气 直接 测定 按照HJ/T 55 的要 求设 置采样点 ， 将 仪器 进气口 置 于距地面 1.5m高处 ， 参照9.3.1规定 对无 组织 排放 废气浓 度进 行直接 测定。 DB11/T 1367 2016 5 9.3.3 气袋采 样法 现场 测定 对于不适 宜 使用 便携式FID检 测仪器 直接 测定的 固 定污染源废 气

16、 ，可 按照 HJ 732规定用气 袋采集样 品，采样 频次 参照 9.3.1规定 进 行。 在采样 前先 抽取 样气 清洗 聚四氟乙烯内衬 气袋 2次3 次后再 采集样品 ， 样品采集 后 避光 保存 ， 置 于 样品加热 箱加热至 120，于 就近 安全 场所 连接 便携式 FID检测仪 进行 现场 测试。气 袋采样 法样品 测试示 意图见图 2。 1.样品加热箱 2.采 气 袋 3.催 化 转 化 单 元 4.调节阀 5.定量环 6FID检 测器 7.抽 气 泵 8.仪器主机 9. 气 袋 控制 阀 10.样品加热箱压力平衡阀 11.样 气 导入管线 a. 功 能 测试用测试气体入口 b

17、.氢 气 c.助燃气 d.排 气 图 2 气袋 采样法样品测试 示意图 9.4 仪器性能 再验证 测试结 束后 ， 需通入 标准气体 再次验 证便携式 FID检测仪性能 ， 若 示值 误差 绝对 值 不符合 7.2.2要求 ， 则 废 气现场 测试结果 不可 用，需 重新对 仪器 进行 校准测试。 10 计算和 结果表示 10.1 排放浓度 的计算 若仪器示 值以 质量 浓度表示 时， 样品 中非甲烷总烃的质量 浓度 （ 以碳 计）为总烃的质量 浓度与 甲 烷 质量 浓度 之差 。 若仪器示 值以 摩尔 分数 表示 时 ， 样品 中甲烷 或总烃 的质量 浓度 （以碳 计） 按照 式（ 1）进

18、行 计算， 样品中 非甲烷总烃 的质量 浓度 （ 以碳 计）为总烃 的质量浓 度与 甲烷 质量 浓度 之差。 =C . (1) 1 2 9 10 11 DB11/T 1367 2016 6 式 中： 样品 中甲烷或 总烃 的质量浓 度， mg/m 3 ； C样品 中甲烷 或总烃 的 摩尔分 数， mol/mol。 10.2 排放速率 的计算 按照GB/T 16157 的规定， 测定与计算标准 状况 下固 定污染源废 气有 组织 排放 干排 气 流量 Qsn（m 3 /h）， 废 气 排放 速率 按照 式（ 2）进 行 计算： G = Q sn10 -6 (2) 式 中： 样品 中甲烷、总烃 或

19、非甲烷总烃 的质量 浓度 （以碳计 ）， mg/m 3 ； Qsn有组织 排放 干排 气流量 ，m 3 /h； G 甲烷、总烃 或非甲烷总烃 的排放 速率 ，kg/h 。 10.3 结果表示 当 测定结果 小于 1mg/m 3 时 ， 保 留 至小数 点后 1位； 当测定结果 大于 等于 1mg/m 3 时 ， 保 留 两位 有效数字。 11 精密度 和准 确度 11.1 6个实验室 的精密度 统计结果： 对浓度 为1.0 mg/m 3 、 19.0 mg/m 3 、 48.4 mg/m 3 的 甲烷标准气 进行 测定 ，甲烷 实验 室 内相 对标准 偏差 分别为 1.40%7.82% 、 0

20、.42%1.91% 、 0.27%2.67% ； 实验 室间相 对标准 偏差分别 为1.92% 、 3.04%、 1.23%， 重复 性限 分别 为0.12mg/m 3 、 0.72mg/m 3 、 1.95 mg/m 3 ， 再 现 性 限 分别 为 0.18mg/m 3 、 1.54 mg/m 3 、 2.67mg/m 3 。 对 浓 度 为 1.0 mg/m 3 、 19.0 mg/m 3 、 48.4 mg/m 3 的 甲烷标准气 进行 测定 ，总烃 实验 室 内相 对标准 偏差 分别为 2.22%4.27% 、 0.60%1.72% 、 0.26%2.72% ； 实验 室间相 对标准

21、 偏差分别 为0.88% 、 2.82%、 0.63%， 重 复性 限分别 为 0.10mg/m 3 、 0.66mg/m 3 、 1.97mg/m 3 ， 再 现 性 限 分别 为 0.18mg/m 3 、 1.54mg/m 3 、 2.67mg/m 3 。 11.2 6个实验室 的准 确度 统计结果： 各实验 室对 浓度 分别 为1.0 mg/m 3 、 19.0 mg/m 3 、 48.4 mg/m 3 的 甲烷标准气 进行 6次 平 行测定 ，甲烷 相 对 误 差分别为 -4.83% 0.33%、 -2.96% 4.42%、 -0.93% 0.80%。 相 对 误 差 最 终 值 为

22、-2.58% 3.74%， 1.63% 6.8%，-0.6% 1.26% 。 各实验 室对 浓度 分别 为1.0 mg/m 3 、 19 .0mg/m 3 、 48.4 mg/m 3 的 甲烷标准气 进行 6次 平 行测定 ，总烃 相 对误差分别 为2.50% 5.00%、 -1.98%5.00% 、 -0.54%1.25% 。 相 对误 差最 终值 为4.28% 1.84% ， 2.53% 5.79%，0.37% 1.26%。 12 质量保证与 质量 控制 12.1 应选择 抗负 压能 力大于排 气筒负 压的仪器 或采 取措 施降低 负压 的影 响， 以避免 仪器 采样 流量 减 少，导 致

23、测定结果 偏低 或无 法测出。 12.2 仪器的 各组 成部分 应连 接牢靠， 测定前 后应 按照要 求检查 仪器的气密性。 DB11/T 1367 2016 7 12.3 测试系统在 测试 过程中 应全 程 伴热 ，保证 样品在管 路中无 冷凝 。 12.4 测定前 后应 按要 求测定除 烃空气和 甲烷 或丙 烷标准气 体 ， 计算测定的示 值误 差， 并定 期检查仪器 的 系统偏差 ， 若示 值误 差 和/ 或系统偏差 不符 合 7.2.2的要 求，应 查 找 原 因 ， 并 进 行相 应的 修复 维护 ， 直 至满足 要求后 方可 开展 监测。 12.5 至少每个 月进 行一 次仪器 零

24、点校准 ，在 使用 频率 高的 情况 下或 标准气 体测定示 值 误差 超过 10% 时，应 增加零 点校准 次数 。 13 注意事项 13.1 测定前 应检 查采 气管 路， 并清洁 颗粒 物过滤装置 ，必 要 时更 换滤 料。 13.2 测定前 应检 查采样管 加热 系统是 否正 常工作 。 13.3 废气中 存在含 硫、 含氯 化合物的 情况 下， 会引起 催化 剂 中毒 或失效影 响仪器 使用寿命 。 13.4 测试现场应 做好个 人安 全防 护。 13.5 为了保 持与 相关 环保标准的 衔 接， 单独 检测 温室 气体 甲烷 时， 结果 可换 算为 体积百分 数等表达方 式 。 _