固定污染源废气 氨的测定 便携式紫外吸收法DB13／T 5467-2021.pdf

ICS 13.040.20 CCS Z 25 13 河北省地方标准 DB 13/T 5467 2021 固定污染 源废气 氨 的测定 便携式紫 外吸收法 2021-12-13 发布 2021-01-13 实施 河北省市 场监督 管 理局 发 布 DB 13/T 5467 2021 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 试 剂和 材料.2 7 仪 器和 设备.2 8 样品.3 9 分 析步 骤.3 10 结 果计 算与 表示.4 11 准 确度.4 12 质 量保 证和 质量 控制.5 13 注 意事 项.5 附录 A（资料 性）监 测 前后仪 器性 能审 核结 果表.6 DB 13/T 5467 2021 II 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标 准化 工作 导则 第1 部分：标 准化 文件 的结 构 和起草 规则 的规定起草。本文件 由石 家庄 市市 场监 督管理 局提 出。本文件起草单位：河北浦 安检测技术有限公司、河 北省生态环境监测中心、保定市环境监控中心、邢台 市生 态环 境监 控 中心、沧 州燕 赵环 境监 测 技术服 务有 限公 司、河 北 德盛检 测技 术有 限公 司、青岛明华电子仪器有限公 司、青岛博睿光电科技有 限公司、北京雪迪龙科技 股份有限公司、青岛崂应环境 科技 有限 公司。本文件 主要 起草 人：刘文 凯、贾 登川、董 立鹏、赵 贝、李 瑞君、代 红、赵 志 强、赵 亮亮、李健、郄会永、解 利贤、许 立段、郑志 舟、田建 立、宋岚、王风 斌。DB 13/T 5467 2021 1 固 定污染 源废气 氨 的测 定 便 携式紫 外吸收 法 1 范围 本 文件 规定 了测 定固 定污 染源废 气中 氨的 便携 式 紫 外吸收 法。本文件 适用 于固 定污 染源 有组织 排放 的氨 的测 定。当固定 污染 源废 气中 含有 苯、甲苯、苯乙 烯、硫化氢、甲 硫醇、甲硫 醚、二甲二 硫、二硫 化碳、三 甲胺、臭氧 等在 紫外 光区 吸收带 与氨 有重 叠的 气体时，不宜 使用 本文 件。本方法 氨的 检出 限为0.5 mg/m3（以NH3 计），测 定下 限为2.0 mg/m3（以NH3 计）。2 规范性 引用 文件 下列文件中的内容通过文 中的规范性引用而构成本 文件必不可少的条款。其 中，注日期的引用文件，仅该 日期 对应 的版 本适用 于本 文件；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 373 固定 污染 源监 测 质量保 证与 质量 控制 技术 规范 HJ/T 397 固定 源废 气监 测 技术规 范 HJ 1045 固 定污 染源 烟气（二氧 化硫 和氮 氧化 物）便携式 紫外 吸收 法测 量仪 器技术 要求 及检 测方法 HJ 1131 固 定污 染源 废气 二氧化 硫的 测定 便 携式 紫 外吸收 法 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。校 准量 程 calibration span 校准所用标准气体的浓度 值（进行多点校准时，为 校准所用标准气体的最高 浓度值），校准量程（以 下用C.S.表示）应 小于或 等于 仪器 的满 量程。来源：HJ 1131 2020，3.1 示值误 差 error of indication 标准气 体直 接导 入分 析仪 的测量 结果 与标 准气 体浓 度值之 间的 绝对 误差 或相 对误差。来源：HJ 1131 2020，3.2 零点漂 移 zaro drift 在测定 前后，仪 器对 同一 零 点气 的测 定结 果的 绝对 误差或 绝对 误差 与校 准量 程的百 分比。来源：HJ 1131 2020，3.3 量程漂 移 span drift 在测定前后，仪器对同一 校准量程点标准气体的测 定结果的绝对误差或绝对 误差与校准量程的百分比。来源：HJ 1131 2020，3.4 系统误 差 systematic error DB 13/T 5467 2021 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 气体由采样管导入仪器（系统 测定 模式）得 到的测 定结 果之 间的 绝对 误差或 绝对 误差 与校 准量 程的百 分比。来源：HJ 1131 2020，3.5 4 方法原 理 氨对紫 外光 区内185 nm 220 nm 特 征波 长光 具有 选择 性吸收，根 据朗 伯 比尔 定律定 量测 量废气中氨 的浓 度。5 干扰和 消除 废气中 的颗 粒物 容易 污染 吸收池，应 通过 高效 过滤 器 除尘等 方法 消除 或减 少废 气中颗 粒物 对仪器的污 染，过滤 器滤 料的 材质应 避免 与氨 发生 物理 吸附或 化学 反应。废气中 的水 蒸气 在采 样过 程中遇 冷产 生冷 凝水 会吸 收样品 中的 氨，导 致测 试 结果偏 低，应 通过加热采样管和导气管、冷 却装置快速除湿或 测定热 湿废气样品等方法，消除 或减少废气中水汽冷凝等对仪 器的 污染 和造 成的 氨吸附 及溶 解损 失。6 试剂和 材料 氨标准 气体 氨标准 气体：市 售有 证标 准气体，扩 展不 确定 度 2%；或 用6.3 中的 配气 装 置以氮 气稀 释高 浓度市售 有证 标准 气体 获得 的适宜 浓度 气体。零 点气 纯度 99.99%的氮 气或 不干扰 测定 的环 境空 气。配气装 置 配气装 置：市售 稀释 配气 装置，最大 输出 流量 不低 于5 L/min，所 有的 输入、输出流 量计 流量 精度应满 足：当流 量小 于50%的满 量程 时，流量 精度 优 于满量 程的0.5%；当流 量 不小于50%的满 量程时，流 量精 度优 于设 定流 量的1.0%。7 仪器和 设备 紫外 吸 收法 氨气 测定 仪 7.1.1 组成 紫外吸 收法 氨气 测定 仪（简称：仪器）组成：分析 仪（含控 制单 元、光 源、检 测 器、吸 收池 等）、气体流 量计、抽 气泵、采 样管、除湿 除尘 装置、导 气管、内置 或便 携式 打印 机等。采用热湿法测定废气样品 的仪器应配置测定废气中 水分含量的检测器，无需 配置除湿装置，但应当同 步测 定废 气中 水分 含量。注：热湿法是指废气不经过冷凝除水而是直接测定高温湿态废气浓度的方法。7.1.2 性能要 求 7.1.2.1 示值误 差：校准 量程 50 mg/m 时，相对 误差 不超 过 4%；校准 量程 50 mg/m 时，绝 对误差不 超过 2 mg/m；7.1.2.2 系统误 差：校准 量程 50 mg/m 时，相对 误差 不超 过 5%；校准 量程 50 mg/m 时，绝 对误差不 超过 2.5 mg/m；DB 13/T 5467 2021 3 7.1.2.3 零点漂 移：校准 量程 50 mg/m 时，相对 误差 不超 过 4%；校准 量程 50 mg/m 时，绝 对误差不 超过 2 mg/m；7.1.2.4 量程漂 移：校准 量程 50 mg/m 时，相对 误差 不超 过 4%；校准 量程 50 mg/m 时，绝 对误差不 超过 2 mg/m；7.1.2.5 具有采 样流 量显 示功 能；7.1.2.6 采样管 加热 及保 温温 度：120，可设、可 调；7.1.2.7 其他性 能应 符 合 HJ 1045 对仪器 的要 求。标准气 体钢 瓶 配可调式减压阀、流量控 制器及导气管。减压阀、流量控制器及导气管材料 应避免与氨发生物理吸附 或化 学反 应。8 样品 按HJ/T 373、HJ/T 397 和GB/T 16157 及 有关规 定，确 定采样 位置、采 样点 及频 次，采 集氨 气样品进行 分析。9 分析步 骤 仪器的 气密 性检 查 9.1.1 按仪器 使用 说明 书，正确 连接分 析仪、采 样管、导 气 管等，开启 仪器 电源，使 仪 器预热 稳定，达到仪 器工 作条 件；9.1.2 密封仪 器采 样管 入口；9.1.3 启动仪 器采 样泵 开始 抽气，同时 观察 仪器 气路 中的 压力传 感器 或流 量传 感器 的显示 值；9.1.4 当流量 传 感 器显 示进 气流 量接 近 0 时，记录 压力 传 感器显 示的 负压 值并 开始 计时，保 持抽 气30s，压力 传感 器负 压下 降 应不超 过0.2 kPa（该过 程可以 设置 由仪 器自 动记 录完成）；9.1.5 符合技 术要 求则 气密 性检 查通过。否则 需检 查仪 器 是否有 连接 漏气，确认 无 误后需 重新 进行气密性 检查 直至 通过；若 检查不 合格，应 查漏 和维 护，直 至检 查合 格；9.1.6 关闭采 样泵，仪 器气 密性 检查结 束。仪器校 准 将零点气和氨标准气体依 次导入仪器，按照仪器说 明书校准仪器零点和校准 量程。通入零点气和标准 气体 的方 法如 下：将配有 流量 控制 器及 导气 管的标 准气 体钢 瓶与 采样 管连接，打开 钢瓶 气阀 门，调节流 量控 制器，以仪器规定的流量，将标 准气体通入仪器的进气口。注意各连接处不得漏气。对于 仪器内置抽气泵的，应适当增大钢瓶气供 气流量，并采用旁路泄压 方式，保证气路内没有负 压且分析仪进气量不会过大。按仪 器使 用说 明书 中规定 的校 准步 骤进 行校 准。样品测 定 把采样管插入采样点位，以仪器规定的采样流量连 续自动采样，待仪器读数 稳定后即可记录读数，每 分钟 保存 一个 均值，连续 取样5 min 15 min 测定数 据的 平均 值可 作为 一个样 品测 定值。质量检 查和 关机 测 定结 束后，按 照如 下步 骤进行：a)将采样 管置 于零 点气 中，待仪器 示值 稳定；b)如需开 展零 点漂 移检 查则 记录此 时的 仪器 示值，并 计算零 点漂 移，否则 直接 进入下 一步（监测单位 根据 本文件 12.3 要 求安排，定 期开 展零 点漂 移检查）；c)分别从 仪器 进气 口和 采样 管通入 标准 气体，待仪 器示 数稳定 后，计 算示 值误 差和 系统误 差；或直接 从采 样管 通入 标准 气体进 行全 系统 示值 误差 检查；DB 13/T 5467 2021 4 d)如需开展量程漂移检 查，从采样管通入浓度为 校准 量程的标准气体，待 示数 稳定后记录仪器示值，计 算量 程漂 移，否则直 接进 入下 一步（监 测单位 根据 本文件 12.3 要 求安排，定 期开展量 程漂 移检 查）；e)若b）、c）、d）的 结果 满足7.1.2 要求，测 试结 果有效，否 则测 试结 果无 效；f)将采样管置于零点气 中，待仪器示数稳定后，关闭 仪器和预处理器电源，断 开仪器各部分连接，整理 好仪 器装 箱，测试结 束。10 结果计 算与 表示 结果计 算 按下式 计算 标准 状态（273.15 K，101.325 kPa）下 废气中 的氨 质量 浓度：a)测试得 到干 基浓 度的，由 体积分 数转 换为 标准 状态 下的质 量浓 度，按式（1）计算：=0.76（1）式中：标准 状态 下干 基废 气 中氨的 质量 浓度，mg/m3；0.76 氨 体积 分数 和质 量浓度 转换 系数，g/L；干基 废气 中氨 的体 积 分数，mol/mol。b)测试得 到湿 基浓 度的，由 体积分 数转 换为 标准 状态 下的质 量浓 度，按式（2）计算：Xsw 1176.0（2）式中：标准 状态 下干 基废 气 中氨的 质量 浓度，mg/m3；0.76 氨 体积 分数 和质 量浓度 转换 系数，g/L；湿 基废 气中 氨的 体积 分数，mol/mol；XSW 废气 中水 分含 量，%。注：干基废气是指经过加热冷凝除水后的废气，湿基废气是指不经过冷凝除水在高温下直接测量的废气。结果表 示 氨的浓 度计 算结 果 100 mg/m3时，保留 至小 数点 后 一位数 字；浓度 100 mg/m3时，保 留三 位有效数字。11 准 确度 精密度 七家实 验室 分别 对浓 度为6.1 mg/m3、37.9 mg/m3、75.9 mg/m3的氨 标准 气体 进行 了6次重 复测 定：实验室 内相 对标 准偏 差分 别为0.97%3.25%、0.69%2.94%和0.73%1.28%；实 验室 间相 对标准偏 差分 别为2.43%、1.54%和1.46%；重复 性限 为0.41 mg/m3、1.89 mg/m3和2.16 mg/m3；再 现性限为0.55 mg/m3、2.39 mg/m3和3.69 mg/m3。七家实验室对某化肥厂脱 硫塔和造粒塔排放 废气中 的氨浓度进行了同步测定，其中，脱硫塔 废气中氨 浓度 为0.88 mg/m31.67 mg/m3，平均 值为1.44 mg/m3；造粒 塔 废 气中 氨浓度 为37.8 mg/m345.5 mg/m3，平均 值为41.8 mg/m3。实验 室内 相对 标准 偏差分 别 为8.67%31.28%和4.66%8.36%；实验室 间相 对标 准偏 差分 别为35.06%和6.03%；重 复性限0.75 mg/m3和8.00 mg/m3；再 现性 限为1.56 mg/m3和10.22 mg/m3。正确度 七家实 验室 分别 对浓 度为6.1 mg/m3、37.9 mg/m3、75.9 mg/m3的 氨标 准气 体进 行了测 定：DB 13/T 5467 2021 5 相对误 差分 别为-4.2%1.7%、-2.4%0.9%、-1.8%1.7%；相 对误 差最 终值为-1.2%4.70%、-0.6%2.87%、-0.5%2.58%。12 质量保 证和 质量 控制 样品测 定后 按9.4 测 定零 点气和 氨标 准气 体，计 算测 定的示 值误 差，并 检查 仪器 的系统 误差，应满足 7.1.2.1 和 7.1.2.2 的要 求。也可 以采 取包 括采样 管、导气 管、除湿 装置等 全系 统示 值误 差的检查，其 评价 执 行7.1.2.1 的 要求。样品测 定结 果应 处于 仪器 校准量 程 的 20%100%之间，否则 应重 新选 择校 准量程；如 测 定结果小 于测 定下 限，则不 受本条 限制。仪器使 用期 间，每个 月至 少进行 一次 零点 漂移、量 程漂移 检查，如 仪器 长期 未使用（超 过 1 个月），在 下一 次使 用时 应 当进行 一次 零点 漂移、量 程漂移 检查。检查 结果 应 符合 7.1.2.3 和 7.1.2.4的要求。当测定 结果 不满 足 12.1、12.2、12.3 任意一 条的 要求 时，测 试结 果无 效，应 当 重新选 择校 准量程、维护 修复 仪器 后重 新测试。13 注意事 项 仪器应 在其 规定 的环 境温 度、环 境湿 度等 条件 下工 作。测定前 应确 保采 样管 和导 气管畅 通，并清 洁颗 粒物 过滤装 置，必要 时更 换滤 料。测定前应检查采样管加热 系统是否正常工作，采样 管是否加热到预设温度，仪器必须充分地预热。如有除湿冷却装置，测定 前应确保正常运行，测定 全过程应注意观察冷凝水，及时排出，防止影响 测定 结果。当监测点位负压过大时，容易导致仪器无法正常采 集烟气，影响测试结果准 确性。应选择抗负压能力大于烟道负压的 仪器或将负压烟道气引出 到平衡装置内等手段消除 影响，然后进行测定。测定过 程中 做好 随时 监控。用氨标 准气 体校 准仪 器时，应在 通风 良好 的环 境中 进行，避免 实验 人员 吸入 或与接 触皮 肤。DB 13/T 5467 2021 6 附录A（资料 性）监测前 后仪 器性 能审 核结 果表 监测单 位 测 定地 点 仪器生 产厂 仪器 型号、编号 原理 仪器量 程（mg/m3）气体流 量（L/min）环境温 度（）环 境压 力（kPa）相 对湿 度（%）标准气 体 生 产单 位 NH 3 标 准 气体有 效截 止日 期 测试人 员 测定时 段 年 月 日 年 月 日 表A.1 示值误 差 标准气体 监测前 监测后 名称 浓度A 测定值Ai 平均值Ai 示值误差 测定值Ai 平均值Ai 示值误差 NH3 表A.2 系统误 差 标准气体 监测前 监测后 名称 浓度 测定值 A 测定值 B 平均值之差 系统误差 测定值 A 测定值 B 平均值之差 系统误差 零点气 NH3 注1：测定值 A 是指标准气体直接导 入仪器主机进气口（直接测定模式）得到的测定结果。注2：测定值 B 是指标准气体由采样 管导入仪器（系统测定模式）得到的测定结果。表A.3 零点漂 移和 量程 漂移 标准气体 日期 零点漂移 量程漂移 零点测定读数 零点漂移 绝对误差 零点漂移 相对误差 Z/C.S.量程点标准气体 测定读数 量程漂移 绝对误差 量程漂移 相对误差 S/C.S.名称 浓度 起始(Z0)最终(Zi)Z=Zi-Z0 起始(S0)最终(Si)S=Si-S0 NH3 注：起始表示监测前，最终表示监测后。