VOC在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)新適用技術(shù)

　　概述VOC在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的種類繁多，涉及到的行業(yè)和企業(yè)數(shù)量多，監(jiān)管非常困難，檢/監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為當(dāng)前制約VOCs防治的一個(gè)關(guān)鍵問題。

“催化氧化+NDIR”是目前一種用于測(cè)定固定污染源有機(jī)廢氣綜合總濃度的優(yōu)良方法，其中NDIR為“非分散紅外”的英文縮寫。這種方法靈敏度不受VOC種類限制，對(duì)VOCs各成分的響應(yīng)度均可達(dá)到90%以上，不需要燃燒氣體，安全可靠，進(jìn)樣量小且不破環(huán)試樣。2.“催化氧化+NDIR”原理ISO標(biāo)準(zhǔn)13199-2012闡述了“催化氧化+NDIR”檢測(cè)方法，該方法采用成熟的NDIR二氧化碳(CO2)檢測(cè)技術(shù)，把催化劑控制在合適的溫度,將所有除甲烷外的VOC中的碳氧化成二氧化碳，并對(duì)催化氧化前后的二氧化碳(CO2)（下圖中的C1,C2)濃度進(jìn)行檢測(cè)，將二氧化碳(CO2)的差值轉(zhuǎn)換為碳濃度表示的VOCs的濃度值，以非甲烷總烴表示，結(jié)果以碳計(jì)。這種檢測(cè)方法檢測(cè)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)潔，因?yàn)槭侵苯訖z測(cè)催化-氧化后的碳濃度，符合等碳原理，因此對(duì)各個(gè)種類的VOC的碳數(shù)量均有很均勻的響應(yīng)，且響應(yīng)系數(shù)都在0.9以上，在國(guó)外已經(jīng)有較多的成功應(yīng)用。下面是日本環(huán)境技術(shù)協(xié)會(huì)所作的比較試驗(yàn)：上圖是采用催化氧化+NDIR、FID（火焰離子化檢測(cè)）、PID（光離子化檢測(cè)）三種方法進(jìn)行在線連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)對(duì)不同有機(jī)物的檢出靈敏度。校準(zhǔn)靈敏度為1后，用這些儀器進(jìn)行各種有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)。從上圖可知催化氧化+NDIR法覆蓋的范圍較大且對(duì)不同有機(jī)物的碳響應(yīng)也是十分接近，因此“催化氧化+NDIR”是一種非常有效和準(zhǔn)確度高的揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)方法。

同時(shí)，由于具備對(duì)VOC的等碳響應(yīng)規(guī)律，“催化氧化+NDIR”法更加符合《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（HJ 1013-2018）》、《固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定 氣相色譜法（HJ 38-2017）》中檢測(cè)結(jié)果以碳計(jì)的要求。3. 國(guó)內(nèi)“催化氧化+NDIR”技術(shù)的創(chuàng)新推出和效果驗(yàn)證在國(guó)內(nèi)我們依托BCT的研發(fā)生產(chǎn)平臺(tái)，已創(chuàng)新推出了系列定型的VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它使用抽取法采樣和“催化氧化+NDIR”法的氣體分析原理，可連續(xù)地自動(dòng)測(cè)定企業(yè)生產(chǎn)或經(jīng)營(yíng)過程中揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）排放情況。該系列揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用“催化氧化+NDIR”法的檢測(cè)分析單元，測(cè)量排放口的總烴、流速、溫度、壓力等排放參數(shù)，并可對(duì)治理裝置的入口和出口的濃度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，計(jì)算出治理裝置的治理效率。 我們驗(yàn)證了該系列某一型號(hào)的揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。我們按照《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（HJ1013-2018）》中的試驗(yàn)方法，對(duì)該型號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)行檢測(cè)，其中實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目試驗(yàn)機(jī)數(shù)量為3臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)為2臺(tái)，試驗(yàn)結(jié)果如下（詳細(xì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)另答）。

3.1 實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，該型號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的性能符合各個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的要求。

3.2 第三方現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)驗(yàn)證在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，為檢驗(yàn)催化氧化+NDIR在不同行業(yè)的適用性，我們把該型號(hào)揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝到制鞋廠、家具廠、印刷廠、汽車噴涂廠的集中排氣管進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并按照《固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定氣相色譜法（HJ 38-2017》作為參比方法，進(jìn)行氣袋手工采樣實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，委托了測(cè)試分析研究所及檢測(cè)技術(shù)公司進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)以制鞋廠為例，非甲烷總烴排放濃度在30-150mg/m3之間。2018年12月25日對(duì)某制鞋廠安裝于廢氣排放口的NMHC-CEMS進(jìn)行比對(duì)監(jiān)測(cè)，為污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性提供依據(jù)。監(jiān)測(cè)期間，工況穩(wěn)定、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。組數(shù)據(jù)中參比方法測(cè)量非甲烷總烴濃度的平均值為69.3mg/m3，在50gm/m3到500mg/m3之間，計(jì)算相對(duì)準(zhǔn)確度為18.7%，符合《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（HJ-1013）》中的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目的準(zhǔn)確度要求（≤40%）。按同樣的方法在制鞋廠2#做比對(duì)，結(jié)果如表4。制鞋廠2#數(shù)據(jù)中參比方法測(cè)量非甲烷總烴濃度的平均值為75.5mg/m3，在50gm/m3到500mg/m3之間，計(jì)算相對(duì)準(zhǔn)確度為8.93%，符合《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（HJ-1013）》中的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目的準(zhǔn)確度要求。

4. 總結(jié)我們研發(fā)的系列定型的VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)催化氧化+NDIR法測(cè)量非甲烷總烴與標(biāo)準(zhǔn)方法HJ-38手工采樣法有很好的一致性。后續(xù)將在更多行業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。