固定污染源废气二氧化硫的测定紫外吸收法DB21／T 3073-2018.pdf

I 固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法 Stationary sources emission-Determination of sulfur dioxide-Ultraviolet absorption method 2018-12-25 发布 2019-01-25 实施 DB21 辽宁省 地 方 标 准 DB21/T 3073 2018 发布 辽宁省 市 场 监 督 管 理 局 辽宁省 生 态 环 境 厅 ICS 13.040.40 Z 15 II 目 次 前 言.II 引 言.III 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语与定义.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 分析步骤.3 9 结果计算与表示.4 10 精密度和准确度.5 11 质量保证和质量控制.6 12 注意事项.6 II 前 言 本标准规定了固定污染源废气中二氧化硫的紫外吸收法。本标准为首次制定。本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。本标准由辽宁省生态环境厅提出并归口。本标准主要起草单位：辽宁省环境监测实验中心、青岛博睿光电科技有限公司、绥中发电有限责任公司等。本标准主要验证单位：沈阳市环境监测中心站、抚顺市环境监测中心站、丹东市环境监测中心站、锦州市环境监测中心站、营口市环境监测中心站、辽阳市环境监测中心站等。本标准主要起草人：胥学鹏、杜刚、张峥、李艳红、郑培生、王星蒙、姜秋俚、李元宜、郭振铎、秦文波、金福杰、孙仓、刘畅、潘腾、于丰阁、马楠、宋大明、胡炜伟、闫向阳、刘雅、赵赫男。、刘 雅III 引 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气污染防治法，实施大气固定污染源排放二氧化硫的监测，制定本标准。DB21/T 3073-2018 1 固 定污染 源废气 二 氧化硫 的测定 紫 外吸收 法 1 适用范围 本标准规定了测定固定污染源废气中二氧化硫的紫外吸收法。本标准适用于固定污染源废气中二氧化硫的测定。本标准测定二氧化硫的方法检出限为3 mg/m3，测定下限为12 mg/m3，测定上限根据仪器设计的校准量程而定。2 规范性 引用 文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。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 76 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）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 GB/T 8979 纯氮、高纯氮和超纯氮 3 术语与 定义 3.1 校准量 程 校准量程（以下以C.S.表示）是指仪器的校准上限，为校准用标准气体浓度值（针对多点校准的仪器，则选择校准用最高浓度标气的浓度值为校准上限）。C.S.应低于或等于仪器的满量程。所测定的污染物平均浓度应在校准量程的20%100%之间，不得超出量程。当测定低浓度的二氧化硫时，应尽量选择较低的校准量程。3.2 示值误 差 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误差。3.3 零点漂 移 在测量前、后，仪器对同一浓度校准量程用标准气体测量结果的偏差值与校准量程的比值（百分比表示）。DB21/T 3073-2018 2 3.4 量程漂 移 在测量前后，仪器对同一种浓度标准气体测量结果的偏差值与校准量程的比值（百分比表示）。3.5 采样系 统误 差 同一浓度标准气体经采样管导入检测器原位进气口的测定结果与直接导入检测器原位进气口测定结果的误差与该标准气体浓度的比值（%）。4 方法原 理 二氧化硫对240 nm330 nm内特征波长的紫外光具有选择性吸收，在一定的浓度范围内，气体中的二氧化碳的浓度与其在该波段的紫外吸收值成正比。采用相应的检测仪器，检测紫外光谱在该波段能量的变化，由朗伯比尔定律定量废气中二氧化硫的浓度。5 干扰和 消除 5.1 待测气体中的颗粒物、水分等易冷凝造成仪器污染，影响测定；应采用过滤器除尘、加热采样管和气室、直接测定热湿废气样品的方法消除影响。5.2 二氧化氮存在干扰，当二氧化氮浓度很低时，干扰可忽略不计，当二氧化氮浓度高时，则需采用数学运算的方法消除其影响。6 试剂和 材料 6.1 二氧化 硫校 准气 体 采用不确定度不超过2%，国家认证的环境气体标准样品，其浓度达到仪器满量程的40%80%；也可使用通过校准气体稀释器对高浓度二氧化硫标准气体进行配制。6.2 氮气 氮气含量应大于99.99%，二氧化硫含量应不超过0.3 mg/m3，其他杂质的含量应满足GB 8979-2008。7 仪器和 设备 7.1 原位热 湿法 紫外 差分 烟气 测量系 统 紫外吸收烟气监测系统及紫外烟气原位检测器（以下简称：仪器）。DB21/T 3073-2018 3 7.1.1 组成 a)主机，含流量控制装置、抽气泵、工控机、显示屏；b)原位检测器，含滤尘装置、加热装置、检测器（光谱分析仪）、除湿冷却装置等；c)导气管（聚四氟乙烯等材质的管料）。7.1.2 要求 d)具有显示采样流量的功能；e)示值误差的绝对值5%（浓度100 mol/mol时）；f)采样系统误差的绝对值5%C.S.；g)具有消除主要干扰的功能。7.2 气体流 量计 用于仪器采样流量的校准，流量计测定范围和精度满足仪器1L/min的采样流量要求。7.3 标准气 体钢 瓶 配可调式减压阀、流量调节装置及导气管。7.4 集气袋 用于气袋法校准仪器。容积 4 L8 L，内衬材料应选用对被测成分影响小的聚四氟乙烯等惰性材料。7.5 采样位 置和 采样 点 采样位置和采样点的设置符合HJ/T 76、HJ/T 373、HJ/T 397和GB/T 16157的规定。仪器的采样管前端应尽量置于排气装置的中心位置。8 分析步 骤 8.1 零点校 准 将零气导入测定仪，校准仪器零点。8.2 量程校 准 仪器按照本标准9.2条的步骤测定二氧化硫校准气体，若示值误差符合7.1.2（e）的要求，仪器可用。否则，需校准。8.3 气袋法 DB21/T 3073-2018 4 先用气体流量计校准仪器的采样流量。用校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。8.4 钢瓶法 将流量调节装置及导气管的标准气体钢瓶与采样管连接，打开钢瓶气阀门，调节流量调节装置，以仪器规定的流量，通入仪器的进气口。注意各连接处不得漏气。按仪器使用说明书中规定的校准步骤进行校准。8.5 测定 8.5.1 零点校 准 a)按仪器使用说明书，正确连接测定仪的主机、采样管（含滤尘装置和加热装置）、导气管、除湿冷却装置、原位检测器，以及其它装置。b)将原位检测器、加热装置、除湿及冷却装置等接通电源，达到测定仪使用说明书中规定的条件。c)打开仪器主机电源，以较洁净的环境空气或高纯氮气为零气校正气，进行仪器零点校正。8.5.2 样品测 定 仪器校准完毕后，将测定仪的采样管前端置于排气筒中，将采样孔堵严，使之不漏气。待仪器示值稳定后，记录示值，每分钟记录一次测量结果的平均值。采样频次和采样时间均执行HJ/T 397第10.2条的规定；连续排放监测系统的性能审核、数据有效性审核、比对监测等按有关规定执行。8.6 测定结 束 a)取得测量结果后，将采样管置于清洁的环境空气或高纯氮气中，使仪器示值回到零点附近。b)关机，切断电源，拆卸仪器的各部分连接，测定结束。9 结果计 算与 表示 9.1 结果计 算 干废气中，由体积浓度转换为标准状态（273 K，101.325 kPa）下的质量浓度，按式（1）计算：V.4 2264(1)湿废气中，由体积浓度转换为标准状态下的质量浓度，按式（2）计算：O H211 4 2264=w-.V(2)DB21/T 3073-2018 5 式中：标准状态下干废气中二氧化硫的质量浓度，mg/m3；64为二氧化硫的摩尔质量，g/mol；22.4为标准状态下（273 K，101.325 kPa）1摩尔气体分子所占的体积，L/mol；V 干废气中二氧化硫的体积分数，mol/mol；V 湿废气中二氧化硫的体积份数，mol/mol；O H2w 废气中含湿量，%。注：干废气是指废气经过加热冷凝除水后的废气，湿废气是指废气不经过冷凝除水在高温下直接测量的废气。9.2 结果表 示 二氧化硫测定结果与检出限一致，最多保留三位有效数字。10 精密度 和准 确度 精密度和准确度按HJ 168的相关要求和计算方法进行测定。10.1 方法的 精密 度 6个实验室对浓度水平为14.3 mg/m、309 mg/m、566 mg/m的二氧化硫标准气体进行测定。a)实验室内相对标准偏差分别为：1.2%5.4%、0.9%1.5%、0.5%1.1%；b)实验室间相对标准偏差分别为：2.2%、1.9%、0.9%；c)重复性限分别为：1 mg/m、11 mg/m、13 mg/m；d)再现性限分别为：1 mg/m、19 mg/m、17 mg/m。6个实验室对某热电有限公司 1#炉排放口（浓度均值为 14 mg/m）、某热电有限公司 2#锅炉总排放口（浓度均值为 56 mg/m）、某钢铁厂烧结机脱硫塔出口（浓度均值为 126 mg/m）三个固定污染源废气中的二氧化硫浓度进行了同步测定。a)实验室内相对标准偏差分别为：2.7%4.0%、1.4%4.5%、1.1%3.7%；b)实验室间相对标准偏差分别为：2.9%、1.5%、0.6%；c)重复性限分别为：1 mg/m、4 mg/m、10 mg/m；d)再现性限分别为：2 mg/m、6 mg/m、11 mg/m。10.2 方法的 准确 度 6家实验室对浓度水平为14 mg/m、309 mg/m、566 mg/m的二氧化硫标准气体进行测定。DB21/T 3073-2018 6 a)相对误差分别为：-2.8%2.8%，-1.7%2.8%，-1.1%1.4%；b)相对误差最终值分别为：-0.9%4.3%，0.3%3.1%，0.1%2.4%11 质量保 证和 质 量 控制 11.1 所用仪器及部分辅助设备必须经有关计量检定单位检定合格，且在检定有效期限内。11.2 仪器主机与原位检测器等各部件间应连接牢固，测定前后都应按照要求检查仪器的气密性。可直接堵紧仪器的进气口，若仪器的采样流量显示值能在 2 min 以内下降至零，表明仪器气密性合格。11.3 测定前按本标准 9.2条的步骤测定零气和校准气体，计算示值误差，并检查仪器自身的系统偏差，若示值误差和（/或）系统偏差不符合 7.1.2（e）和（f）的要求，应查找具体原因，并进行相应的修复操作，直至满足要求后才可以展开监测。11.4 测定后按本标准 9.2条的步骤测定零气和校准气体，计算示值误差，并检查仪器自身的系统偏差。若示值误差和（/或）系统偏差符合 7.1.2（e）和（f）的要求，判定本次样品的测定结果有效；否则，判定本次样品的测定结果无效。11.5 对于仪器，每个月至少进行一次测定前后的零点漂移、量程漂移检查。零点漂移、量程漂移均应绝对值3%C.S.（当校准量程200 mol/mol时，绝对值应5.0%C.S.）。否则，应及时对仪器进行校准维护。11.6 测定完毕在关机之前，按照仪器说明书的要求向仪器中通入清洁的环境空气或氮气，冲洗仪器。11.7 对于仪器，每半年至少进行一次用低（20%C.S.）、中（40%C.S.60%C.S.）、高（80%C.S.100%C.S.）浓度的校准气体对仪器线性校准，测定值与校准气体浓度值的示值误差和系统偏差应符合 7.1.2（e）和（f）的要求。12 注意事 项 12.1 测定前应检查仪器输气管路是否畅通，除尘装置是否正常，除尘装置必要时需更换滤料。12.2 测定前应检查仪器采样管中的加热系统是否正常工作、原位检测器的枪管与气室必须进行充分地预热。12.3 测定时仪器采样流速的变化会直接影响测定数值，尤其在烟道负压情况下，可导致测定结果偏低或无法测出数值。所以应选择抗负压能力大于烟道负压的仪器，或者利用平衡装置，将负压烟道气引入其中，然后进行测定。12.4 测定结果应处于仪器校准量程的 20%100%之间，超过校准量程时，应重新选择适当的校准量程，重新测定。