固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外可见吸收法DB21／T 3072-2018.pdf

固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外可见 吸收法 Stationary sources emission-Determination of nitrogen oxides-Ultraviolet absorption method 2018-12-25 发布 2019-01-25 实施 发 布ICS 13.040.40 Z 15 DB21 辽宁省地方标准 DB21/T 30722018 发布 辽宁省 市 场 监 督 管 理 局 辽宁省 生 态 环 境 厅 DB21/T 3072 2018 I 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 采样 位置 和采 样点.3 9 分析 步骤.3 10 结 果计 算与 表示.4 11 精 密度 和准 确度.5 12 质 量保 证和 质量 控制.7 13 注 意事 项.7 DB21/T 3072 2018 II 前 言 本标准 规定 了固 定污 染源 废气中 氮氧 化物 的紫 外吸 收法。本标准 为首 次制 定。本标准 按照GB/T 1.1 2009 给出 的规 则起 草。本标准 由辽 宁省 生态 环境 厅提出 并负 责解 释。本标准 由辽 宁省 生态 环境 厅归口。本标准 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 起草 人：胥学 鹏、杜 刚、张峥、李 艳红、郑培 生、陈重 仲、姜秋 俚、李 元宜、郭振 铎、曲震、秦文 波、金福 杰、孙仓、刘畅、潘腾、马楠、宋大 明、刘 雅。、刘 雅 DB21/T 3072 2018 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 氮氧 化物的 监测，制 定本 标准。DB21/T 3072 2018 1 固 定污染 源废气 氮 氧化物 的测定 紫外 可见 吸收法 1 适用范 围 本标准 规定 了测 定固 定污 染源废 气中 氮氧 化物 的紫 外吸收 法。本标准 适用 于固 定污 染源 废气中 氮氧 化物 的测 定。本 标准 测定 一氧 化氮 的方法 检出 限为3 mg/m3，测定 下限为12 mg/m3；二 氧化 氮的方法 检出限为2 mg/m3，测 定下 限 为8 mg/m3。测 定上 限根据 仪器设 定的 校准 量 程 而定。2 规范性 引用 文件 本标准 内容 引用 下列 文件 中的条 款。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 标准。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 氮氧化 物 指固定 污染 源废 气中 以一 氧化氮（NO）和二 氧化 氮（NO2）形式 存在 的氮 的 氧化物。3.2 校准量 程 指 仪器 的校 准上 限，为校 准用标 准气 体浓 度值（若 多点校 准则 为校 准用 最高 标准气 体 浓度值）。校 准量 程（以 下 用C.S.表 示）的 选择 要适 当，C.S.应低 于或 等于 仪器 的 满量程，所测气 态 污 染 物 平 均 浓 度 应 在C.S.的20%100%之 间，不 得 超 过C.S.。当 测 定 低 浓 度 的 氮 氧 化 物（NOX）时，应选 择较 低 的C.S.。3.3 零点漂 移 在测定 前、后，仪器 对相 同零气 的测 定结 果的 偏差 与校准 量程 的百 分比。3.4 量程漂 移 DB21/T 3072 2018 2 在测定 前、后，仪器 对 同 一浓度 校准 用 标 准气 体测 量结果 的偏 差与 校准 量程 的百 分 比。3.5 示值误 差 标准气 体直 接 进 入仪 器的 测量结 果与 标准 气体 浓度 值之间 的误 差。3.6 采样系 统误 差 同一浓 度标 准气 体经 采样 管导入 检测 器原 位入 口的 测定结 果与 直接 导入 检测 器原位 进 气口测定 结果 的差 值与 该标 准气体 浓度 的比 值（%）。4 方法原 理 一氧化 氮和 二氧 化氮 对不 同紫外 光区 内特 征波 长的 光具有 选择 性吸 收，一氧 化氮的 吸 收区间为200 nm230 nm，二 氧化氮 的吸 收区 间为380 nm500 nm，在一定 的浓 度 范围内，气体中一氧 化氮 和二 氧化 氮的 浓度与 其在 特定 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 定律分 别定 量废 气中 一氧 化氮和 二氧 化 氮的浓度。5 干扰和 消除 5.1 废气中 的二 氧化 碳、一 氧 化碳和 水在 近紫 外光 区没 有吸收，不干 扰一 氧化 氮 的测定；二氧化硫 和二 氧化 氮对 一氧 化氮有 干扰，采 用数 学运 算的方 法消 除影 响。5.2 分析二 氧化 氮时，共 存气 体影响 小，可忽 略不 计。5.3 通过过 滤器 除尘、加热 采样 管输送 气体，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 中颗 粒物、水气 冷凝 等对 气体 分析 仪的污 染和 氮氧 化物 的溶 解损失。6 试剂和 材料 6.1 一氧化 氮、二氧 化氮 标准 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 一氧化 氮和 二氧 化氮 标准 气体进 行 配 制。6.2 零气 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 DB21/T 3072 2018 3 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）。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)恒流采 样，具 有 显示 采样 流量的 功 能；e)示值误 差应在 5%以内（浓度 100 mol/mol 时）；f)采样系 统误 差应在 5%以内；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1 L/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 L 8 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。8 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。9 分析步 骤 9.1 量程校 准 仪 器按照本标准9.2 条的 步 骤测 定校准气体，若示值 误差符合7.1.2(e)的要求，仪器可用。否则，需校 准。9.1.1 气袋法 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。DB21/T 3072 2018 4 9.1.2 钢瓶法 将 配有 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。9.2 测定 9.2.1 零点校 准 具体步 骤：a)按仪器 使用 说明 书，正确 连接仪 器的 主机、采 样管（含滤 尘装 置和 加热 装置）、导气管、除湿 冷却 装置，以 及其它 装置。b)打开仪 器主 机电 源，将加 热装置、除 湿冷 却装 置及 其它装 置等 接通 电源，达 到仪 器使用说 明书 中规 定的 条件。c)启动仪 器，以清 洁的 空气 或氮气 为零 气，进行 仪器 零点校 准。9.2.2 样品测 定 把 采样 管插 入到 烟道 内的 对应采 样点 位，以仪 器规 定的采 样流 量恒 流连 续自 动采样，待仪器显 示数 值稳 定后 开始 记录数 据，每分 钟记 录一 次测量 结果 的 平 均值。采 样频次 和采 样 时间执行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。9.3 测定结 束 测 定结 束后，将 采样 管置 于清洁 的环 境空 气或 通入 纯净的 氮气，待 仪器 显示 值回到零点后关闭 仪器。10 结果计 算与 表示 10.1 氮氧化 物排 放浓 度的 计算 氮氧化 物浓 度以 二氧 化氮 计，按 下式 计算 标准 状态（273 K,101.325 kPa）下 干废气 中 的氮氧化 物质 量浓 度。干废气 中，由一 氧化 氮和 二氧化 氮的 体积 分数 转换 为氮氧 化物 的质 量浓 度，按式（1）计算：246()22.4NO NO（1）干废气 中，由一 氧化 氮和 二 氧化氮 的质 量浓 度转 换为 氮氧化 物的 质量 浓度 按式（2）计算：DB21/T 3072 2018 5 246()30NO NO（2）湿废气 中，由一 氧化 氮和 二 氧化氮 的体 积分数 转 换为 氮氧化 物的 质量 浓度 按式（3）计算：22HO46 1()22.4 1 WNO NO（3）湿废气 中，由一 氧化 氮和 二 氧化氮 的质 量浓 度转 换为 氮氧化 物的 质量 浓度 按式（4）计算：22HO46 1()30 1 WNO NO（4）式中：标 准状 态下 干废 气中 氮氧化 物的 质量 浓度，mg/m3；NO 干 废气 中一 氧化 氮的 体积分数，mol/mol；2NO 干 废气 中二 氧化 氮的 体积分数，mol/mol；NO 干 废气 中一 氧化 氮的 质量浓 度，mg/m3；2NO 干 废气 中二 氧化 氮的 质量浓 度，mg/m3；NO 湿 废气 中一 氧化 氮的 体积分数，mol/mol；2NO 湿 废气 中二 氧化 氮的 体积分数，mol/mol；2HOW 废 气中 含湿 量，%；NO 湿 废气 中一 氧化 氮的 质量浓 度，mg/m3；2NO 湿 废气 中二 氧化 氮的 质量浓 度，mg/m3；30 一氧 化氮 摩尔 质量，g/mol；46 二氧 化氮 摩尔 质量，g/mol；22.4 为 标准 状态 下（273k，101.325kpa）1 摩尔 气体分 子所 占体 积，L/mol。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。10.2 结果表 示 氮氧化 物 的 测定 结 果 小于100 mg/m3时，保留整 数位；大于 等于100 mg/m3时，保留3 位有效数字。DB21/T 3072 2018 6 11 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。11.1 精密度 6 家实 验室 对浓 度水 平为60 mg/m，140 mg/m，259 mg/m 的一氧化 氮标 准气 体进行 测定。a)实 验室 内相 对标 准偏 差分别 为：1.5%3.6%、0.9%1.8%、0.6%1.1%；b)实 验室 间相 对标 准偏 差分别 为：1.7%、0.8%、0.3%；c)重 复性 限分 别为：4 mg/m、5 mg/m、6 mg/m3；d)再 现性 限分 别为：4 mg/m、7 mg/m、8 mg/m。6 家实 验室 对浓 度水 平为88 mg/m、231 mg/m，377 mg/m 的二氧化 氮标 准气 体进行 测定。a)实验 室内 相对 标准 偏差 分 别为：1.3%3.4%、0.9%1.4%、0.7%1.7%；b)实验 室间 相对 标准 偏差 分 别为：1.5%、0.8%、1.2%；c)重复 性限 分别 为：6 mg/m、7 mg/m、14 mg/m；d)再现 性限 分别 为：7 mg/m、14 mg/m、18 mg/m。6 家实 验室 对某 钢铁 厂烧 结机脱 硝塔 出口 中的 一氧 化氮浓 度进 行了 同步 测定。废气 中一氧化氮 浓度 平均 值 为 22 mg/m3。a)实 验室 内相 对标 准偏 差为：3.3%4.4%；b)实 验室 间相 对标 准偏 差为：3.9%；c)重 复性 限为：2 mg/m3；d)再 现性 限为：3 mg/m3。6 家实 验室 对某 大型 发电 厂排放 废气 中的 一氧 化氮 浓度进 行了 同步 测定。废 气中一 氧化氮浓度 为平 均值 为130 mg/m3。a)实 验室 内相 对标 准偏 差为：1.5%2.3%；b)实验 室间 相对 标准 偏差 为：0.7%；c)重复 性限 为：7mg/m3；d)再现 性限 为：10mg/m3。6 家实 验室 对某 热电 厂排 放废气 中的 二氧 化氮 浓度 进行了 同步 测定。废 气中 二氧化 氮浓度为平 均值 为 21 mg/m3。a)实 验室 内相 对标 准偏 差为：3.0%4.2%；b)实验 室间 相对 标准 偏差 为：3.9%；c)重复 性限 为：2 mg/m；DB21/T 3072 2018 7 d)再现 性限 为：4 mg/m。11.2 准确度 6 家实 验室 对浓 度水 平为60 mg/m，140 m g/m，259 mg/m 的一 氧化 氮标 准气 体进行 测定。a)相对 误差 分别 为：-2.1%1.9%，-0.5%0.%，-2.4%1.8%；b)相对 误差 的最 终值 分别 为：-0.1%3.0%，0.0%1.0%，-0.5%3.2%。6 家实 验室 对浓 度水 平为88 mg/m、231 m g/m，377 mg/m 的二 氧化 氮标 准气 体进行 测定。a)相对 误差 分别 为：-2.2%1.0%，-1.6%1.1%，-3.0%-0.86%；b)相对 误差 最终 值分 别为：-0.2%2.5%，-0.1%1.9%，-1.9%1.6%。12 质量保 证和 质量 控制 12.1 监测用 仪器 必须 经有 关计 量检定 单位 检定 合格，且 在检定 有效 期限 内。12.2 仪器主 机与 采样 管等 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 内下降 至零，表明 仪器 气密性合格。12.3 测定前 按本 标 准 9.2 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。12.4 测定后 按本 标 准 9.2 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。12.5 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 绝对 值均 应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。12.6 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，对仪器 进行 清洗。12.7 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 进行 的线 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，否 则需进 行调 整处 理。13 注意事 项 13.1 检查仪 器采 样管 中的 输气 管路以 及除 尘装 置是 否洁 净，除 尘装 置必 要时 需更 换 滤 芯。DB21/T 3072 2018 8 13.2 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 部分 必须 进行 预 热到设定 温度。13.3 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。13.4 测定结 果表 明排 放废 气中 二氧化 氮的 浓度 占氮 氧化 物的比 大 于 5%时，仪 器还 应按照本标 准 9.2 的步 骤测 定 NO2校准 气体，其 余同 12.5。13.5 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。