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DB11／T 1367-2016.pdf

ICS 13.040.40 Z 30 DB11 北京市地方标准 DB 11/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 1367 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、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/m3，测定 下限为 0.4mg/m3。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 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 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 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 0.2mg/m3（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 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 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/m3时，10%，以碳 计）；系统偏差 绝 对 值：5%（浓 度 40mg/m3时，10%，以碳 计）；仪器 响 应 时 间 不大于 30s；工作条 件：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 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。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 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，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 6.FID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.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 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/m3；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（m3/h），废 气 排放 速率 按照 式（2）进 行 计算：G=Q sn 10-6.(2)式 中：样品 中 甲烷、总烃 或 非甲烷总烃 的质量 浓 度（以碳 计），mg/m3；Qsn 有 组织 排放 干 排 气 流 量，m3/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/m3时，保 留 至小数 点 后 1位；当 测定结果 大于 等 于 1mg/m3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/m3、19.0 mg/m3、48.4 mg/m3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%、0.42%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/m3、0.72mg/m3、1.95 mg/m3，再 现 性 限 分别 为 0.18mg/m3、1.54 mg/m3、2.67mg/m3。对 浓 度 为 1.0 mg/m3、19.0 mg/m3、48.4 mg/m3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 偏差分别 为 0.88%、2.82%、0.63%，重 复 性 限 分别 为 0.10mg/m3、0.66mg/m3、1.97mg/m3，再 现 性 限 分别 为 0.18mg/m3、1.54mg/m3、2.67mg/m3。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/m3、19.0 mg/m3、48.4 mg/m3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-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/m3、19.0mg/m3、48.4 mg/m3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 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 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。_