固定汙染源廢氣　總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定  便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法

1、範圍

本標準規定了測定固定汙染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法。

本標準適用於(yu) 固定汙染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定。

本方法測定總烴、甲烷的檢出限均為(wei) 0.14 mg/m³（以甲烷計），測定下限均為(wei) 0.56 mg/m³（以甲烷計）；非甲烷總烴的檢出限為(wei) 0.10 mg/m³（以碳計），測定下限為(wei) 0.40 mg/m³（以碳計）。

2、規範性引用文件

下列文件對於(yu) 本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅(jin) 注日期的版本適用於(yu) 本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用於(yu) 本文件。

GB/T 16157　固定汙染源排氣中顆粒物測定與(yu) 氣態汙染物采樣方法

HJ/T 373　固定汙染源監測質量保證與(yu) 質量控製技術規範（試行）

HJ/T 397　固定源廢氣監測技術規範

HJ 836　固定汙染源廢氣　低濃度顆粒物的測定　重量法

HJ 1012　環境空氣和廢氣　總烴、甲烷和非甲烷總烴便攜式監測儀(yi) 技術要求及檢測方法

3、術語和定義(yi)

下列術語和定義(yi) 適用於(yu) 本文件。

3.1　 

總烴　total hydrocarbons（THC）

指在本標準規定的測定條件下，在氫火焰離子化檢測器上有響應的氣態有機化合物的總和。

3.2　 

非甲烷總烴　non-methane hydrocarbons（NMHC）

指在本標準規定的測定條件下，從(cong) 總烴中扣除甲烷以後其他氣態有機化合物的總和（除非另有說明，結果以碳計）。

3.3　 

校準量程　calibration span

儀(yi) 器的校準上限，為(wei) 校準所用標準氣體(ti) 的濃度值（進行多點校準時，為(wei) 校準所用標準氣體(ti) 的最高質量濃度值），校準量程（以下用C.S.表示）應小於(yu) 或等於(yu) 儀(yi) 器的滿量程。

3.4　 

示值誤差　calibration error

標準氣體(ti) 直接導入分析儀(yi) 的測量結果與(yu) 標準氣體(ti) 濃度值之間的誤差。

3.5　 

係統偏差　system bias

標準氣體(ti) 直接導入分析儀(yi) 與(yu) 經采樣管導入分析儀(yi) 的測量結果之間的差值，占校準量程的百分比。

4、方法原理

將廢氣樣品導入便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器分析儀(yi) ，分別通過總烴檢測單元和甲烷檢測單元（甲烷檢測單元通過催化劑能夠將除甲烷以外的其他有機化合物全部氧化為(wei) 二氧化碳和水）測定總烴和甲烷的含量，兩(liang) 者之差即為(wei) 非甲烷總烴的含量。

5、幹擾和消除

5.1　氧氣對樣品測定有幹擾，儀(yi) 器應具有在測量樣品時自動扣除氧峰消除幹擾的功能。

5.2　廢氣中的顆粒物易堵塞管路，幹擾樣品測定，應通過儀(yi) 器的濾塵裝置進行消除。

6、試劑和材料

6.1　除烴空氣

總烴含量（含氧峰）≤0.40 mg/m³（以甲烷計）；或在甲烷柱上測定，除氧峰外無其他峰。

6.2　標準氣體(ti)

可采用甲烷、丙烷有證標準氣體(ti) 或甲烷和丙烷混合有證標準氣體(ti) ，平衡氣為(wei) 除烴空氣，其不確定度≤2 %。

6.3　燃料氣

氫氣，純度≥99.999 %，應以安全形式存儲(chu) ，保證現場使用和運輸安全。

7、儀(yi) 器和設備

7.1　廢氣中水份含量的測定裝置

濕度測定裝置用於(yu) 廢氣中水份含量的測定。

7.2　儀(yi) 器構成

便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測器法分析儀(yi) ，主要包括樣品采集和傳(chuan) 輸單元、分析單元、數據采集與(yu) 處理單元以及其他輔助設備等。儀(yi) 器工作原理示意圖見圖1。

7.3　樣品采集和傳(chuan) 輸單元

樣品采集和傳(chuan) 輸單元主要包括采樣探頭、樣品傳(chuan) 輸管線、流量控製設備和采樣泵等。采樣探頭及樣品傳(chuan) 輸管線應選用耐高溫、防腐蝕和不吸附、不與(yu) 待測物發生反應的材質，采樣探頭應配有顆粒物過濾裝置，樣品傳(chuan) 輸管線應具有穩定、均勻加熱和保溫的功能。

7.4　分析單元

分析單元包括催化氧化單元和氫火焰離子化檢測器，氫火焰離子化檢測器具有自動檢測當前火焰狀態功能，當檢測到火焰熄滅，儀(yi) 器自動點火，恢複正常運行。

7.5　數據采集與(yu) 處理單元

儀(yi) 器同屏顯示總烴和甲烷的數值，計算出非甲烷總烴的數值，具備顯示實時數據和曲線、查詢曆史數據功能，具有遠程數據傳(chuan) 輸功能。

7.6　輔助設備

配備便攜式打印機，用於(yu) 現場打印測試數據。

7.7　儀(yi) 器性能要求

儀(yi) 器性能要求包括：

a)    示值誤差：不超過±10 %；

b)    係統偏差：不超過±10 %；

c)    溫度要求：樣品傳(chuan) 輸管線溫度不低於(yu) 120℃且高於(yu) 煙氣溫度20℃以上，實際溫度值能夠在儀(yi) 器中顯示並可根據工況調節溫度；

d)    其它應符合HJ 1012的要求。

1.顆粒物過濾裝置 2.采樣探頭 3.樣品傳(chuan) 輸管線 4.催化氧化單元 5.控製閥 6.定量環

7.氫火焰離子化檢測器 8.采樣泵

a.樣品氣 b.燃料氣 c.除烴空氣 d.廢氣

圖1　儀(yi) 器工作原理示意圖

8、采樣和測定

8.1　采樣位置、采樣點的確定

按GB/T 16157、HJ/T 373、HJ/T 397及有關(guan) 規定，確定采樣位置、采樣點。

8.2　儀(yi) 器準備

按操作說明正確連接儀(yi) 器設備，打開主機電源，進行儀(yi) 器預熱。

8.3　儀(yi) 器校準

8.3.1　零點校準

測試前，通入除烴空氣（6.1）對設備零點進行校準。

8.3.2　量程校準

預估待測氣體(ti) 濃度，設置校準量程。將標準氣體(ti) （6.2）通入分析儀(yi) 進行測定，示值誤差應符合7.7條a)的要求，否則，需要校準，校準方法如下：

將標準氣體(ti) （6.2）與(yu) 分析儀(yi) 連接，安裝好並打開標準氣體(ti) 後，按儀(yi) 器使用說明書(shu) 中規定的校準步驟進行校準。

8.4　樣品測定

8.4.1　將儀(yi) 器采樣管前端盡量插入到排氣筒的中心位置，封堵采樣孔。

8.4.2　待儀(yi) 器測量穩定後記錄測定數據，按分鍾記錄測試數據，取連續5 min～15 min測定數據的平均值，作為(wei) 一次測量值。

8.4.3　測量結束後，用除烴空氣（6.1）清洗測定儀(yi) ，待其示值回到零點附近後，關(guan) 機斷電，結束測定。

8.4.4　按照HJ 836的有關(guan) 規定測定並記錄廢氣中水份含量。

9、結果計算與(yu) 表示

9.1　排放濃度計算

總烴、甲烷和非甲烷總烴的濃度結果，以標準狀態下廢氣中的質量濃度表示，總烴和甲烷測定結果以甲烷計，非甲烷總烴測定結果以碳計。

如果儀(yi) 器示值以體(ti) 積比濃度（V/V）表示時，應按下式進行換算：

ρ  ——標準狀態下（273.15 K，101.325 kPa）煙氣中總烴、甲烷或非甲烷總烴的質量濃度，mg/m³；

c  ——被測氣體(ti) 中總烴、甲烷或非甲烷總烴的體(ti) 積比濃度，μmol/mol；

M  ——甲烷或碳的相對分子質量，g/mol；

Xsw——煙氣中水分含量體(ti) 積百分比，%。

9.2　結果表示

當測定結果小於(yu) 1 mg/m³時，保留至小數點後兩(liang) 位；當結果大於(yu) 等於(yu) 1 mg/m³時，保留三位有效數字。

10、精密度和準確度

10.1　精密度

6家驗證實驗室分別對濃度水平為(wei) 20.1 mg/m³、60.5 mg/m³、118 mg/m³的甲烷標準氣體(ti) （以碳計）進行測定：

實驗室內(nei) 相對標準偏差分別為(wei) ：0.2 %～1.7 %、0.2 %～1.2 %、0.1 %～0.6 %；

實驗室間相對標準偏差分別為(wei) ：2.3 %、2.9 %、2.5 %；

重複性限分別為(wei) ：0.5 mg/m³、1.1 mg/m³、1.2 mg/m³；

再現性限分別為(wei) ：1.4 mg/m³、4.9 mg/m³、8.5 mg/m³。

6家驗證實驗室分別對濃度水平為(wei) 22.2 mg/m³、59.0 mg/m³、120 mg/m³的甲烷和丙烷混合標準氣體(ti) （以碳計）進行測定：

實驗室內(nei) 相對標準偏差分別為(wei) ：0.1 %～1.0 %、0.2 %～0.6 %、0 %～0.7 %；

實驗室間相對標準偏差分別為(wei) ：4.2 %、1.3 %、1.6 %；

重複性限分別為(wei) ：0.4 mg/m³、0.6 mg/m³、1.4 mg/m³；

再現性限分別為(wei) ：2.6 mg/m³、2.2 mg/m³、5.3 mg/m³。

6家實驗室對某製藥廠、某化工廠、某農(nong) 藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度（以碳計）進行測定。某製藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為(wei) 49.5 mg/m³～59.5 mg/m³，平均值53.7 mg/m³；某化工廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為(wei) 211 mg/m³～257 mg/m³，平均值232 mg/m³；某農(nong) 藥廠有組織廢氣中非甲烷總烴濃度為(wei) 91.2 mg/m³～97.3 mg/m³，平均值94.5 mg/m³，實驗室內(nei) 相對標準偏差分別為(wei) ：2.9 %～5.9 %、3.0 %～5.1 %、1.6 %～2.5 %；實驗室間相對標準偏差分別為(wei) ：1.5 %、4.2 %、0.6 %。

10.2　準確度

6家驗證實驗室分別對濃度水平為(wei) 20.1 mg/m³、60.5 mg/m³、118 mg/m³的甲烷標準氣體(ti) （以碳計）進行測定：

相對誤差分別為(wei) ：-4.1 %～1.9 %、-4.8 %～2.0 %、-4.0 %～2.7 %；

相對誤差的最終值為(wei) ：-1.0 %±4.6 %、-1.4 %±5.6 %、0 %±5.0 %。

6家驗證實驗室分別對濃度水平為(wei) 22.2 mg/m³、59.0 mg/m³、120 mg/m³的甲烷和丙烷混合標準氣體(ti) （以碳計）進行測定：

相對誤差分別為(wei) ：-6.4 %～6.1 %、-3.7 %～-0.5 %、-4.7 %～-0.5 %；

相對誤差的最終值為(wei) ：-1.4 %±8.4 %、-2.2 %±2.6 %、-2.4 %±3.0 %。

11、質量保證與(yu) 質量控製

11.1　測定前，通入除烴空氣（6.1）和標準氣體(ti) （6.2），計算示值誤差、係統偏差。若示值誤差和/或係統偏差不符合7.7條a)和b)的要求，應查找原因，並進行儀(yi) 器維護或修複，直至滿足要求。

11.2　測定後，再次通入除烴空氣（6.1）和標準氣體(ti) （6.2），計算示值誤差、係統偏差。若示值誤差和係統偏差符合7.7條a)和b)的要求，判定樣品測定結果有效；否則，判定樣品測定結果無效。

注：測試前後，可采取包括采樣管、導氣管等全係統示值誤差的檢查代替分析儀(yi) 示值誤差和係統偏差的檢查[其評價(jia) 執行7.7條a）的要求]。

11.3　樣品測定結果應處於(yu) 儀(yi) 器校準量程的20 %～100 %之間，否則應重新選擇校準量程；若樣品測定結果不大於(yu) 12 mg/m³，則無需重新選擇校準量程。

11.4　儀(yi) 器需每半年檢驗一次催化氧化單元的催化效率，催化效率應不低於(yu) 90 %。

12、注意事項

12.1　測定前檢查采樣係統過濾裝置，必要時需進行清洗或更換。

12.2　測定前應檢查儀(yi) 器加熱係統是否正常工作。

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