气体浓度单位换算[课件优选]

1、l1 几个问题 l2 气体浓度定义换算 l3 有毒气体控制单位概念 l4 气体度量性能规范 1沐风书苑 lCO Mac 是 30 mg/M3 ，如何换算成 PPM？ l检测TLV-TWA 5PPM， 是什么意思？ l测试5%VOL， 是什么意思？ l为什么用来测试CO的对氢气也有反应？ 2沐风书苑 l气体浓度？ l是指一定容积中含有某种气体的数量数量 l数量的定义 容积 质量 3沐风书苑 l三种表示方法 %VOL PPM %LEL 4沐风书苑 l一定容积中所含有某种气体的容积数 量百分比。 气体容积 总容积 一立方米中有11升的甲烷，请计算 甲烷的%VOL 5沐风书苑 l一定容积中所含有某种气

2、体的容积数 量百万分比。相当于一立方米中含有 多少立方厘米的某种气体 总容积 气体容积 一立方米中有11升的甲烷，请计算 甲烷的PPM浓度 6沐风书苑 l为了控制爆炸下限的方便，提出%LEL 的概念（为什么%VOL和PPM不方便） 气体爆炸下限体积浓度 气体体积浓度 体积浓度的单位可以是%VOL，也可 以是PPM，但上下单位要相同。 7沐风书苑 lPPM和%VOL的关系 气 体 容 积 总 容 积 总容积 气体容积 问题：4.4%VOL的甲烷转换成PPM是多少. 结论：%VOL和PPM的数字之间是一万倍的关系. 8沐风书苑 l%LEL 和 %VOL/PPM 的关系 气体爆炸下限体积浓度 气体体

3、积浓度 问题: 25%LEL的甲烷转换成体积比浓度是多少, 假定甲烷 的爆炸下限是4.4%VOL, 转换成PPM又是多少. 结论: * %VOL和%LEL数字之间的关系是两者相除得到 气体的爆炸下限 * 此例可以看出使用LEL的好处, PPM值太大, %VOL 值太小, 都没有%LEL看起来直观 9沐风书苑 l在中国的有一些国家标准中, 经常会见 到下面浓度表示方法 l一氧化碳 MAC 30mg/M3 l质量浓度=气体质量(mg)/总容积 (M3) 10沐风书苑 总 容 积 气 体 容 积 总 容 积 气 体 质 量 质 量 浓 度 问题: 质量如何转换成体积? 11沐风书苑 l摩尔: 凡是含

4、有阿伏加德罗常数个结构微粒（约 6.021023）的物质，其物质的量为1摩尔 l摩尔质量 摩尔质量 1mol物质具有的质量 1摩分子质量，数值上等于该分子的式量,单位： 克 l摩尔体积 在标准状况下(简称标况)1摩尔任何气体的体积 都约是22.4升，气体的这个体积叫做气体的摩尔 体积 12沐风书苑 l气体的摩尔数: 气体质量/摩尔质量 l气体的体积: 气体摩尔数X摩尔体积 lPPM=质量浓度/气体分子量X22.4 质量浓度的单位 mg/M3 气体分子量的单位 克 摩尔体积单位 升 l气体体积=气体质量/分子量X22.4 质量单位是克，体积单位上升 13沐风书苑 l有一个高三米，五米长，五米宽的

5、房 间，客户使用我公司的ES2000A的探 测器，对酒精的泄露进行监控， 探测 器安装在天花板上， 请问要使我公司 的探测器显示2.1%LEL， 需要多少酒 精泄露到地板上。（假设酒精泄露后 完全挥发， 不考虑浓度梯度差和饱和 蒸气压， 假设房间是完全密封的，酒 精的爆炸下限是3.1%VOL,酒精的分子 量是46） 14沐风书苑 lREL 美国职业安全卫生研究所(NIOSH)发布的工作场所危险物 质或条件建议浓度限值 lPEL 美国职业安全与健康署(OSHA)发布的允许浓度值限制 lTLV 美国工业卫生工作者协会(ACGIH)发布的浓度标准 l三个标准基本相似, 但在某写情况下他们之间有差 异

6、 l三个标准都已时间加权平均浓度(TWA), 短期暴露 极限值(STEL)和立即致死浓度(IDLH)为基础. 15沐风书苑 lTWA 是有毒气体在指定时间段的平均浓度 对于每周四十小时,每天八小时的工作制度来说, 工人可以在该浓度下日复一日一气体发生接触而 不致发生不良影响. 16沐风书苑 lSTEL 15分钟短期暴露水平 一个工作日任何时候都不得超过该限制 STEL暴露之间至少保持60分钟的间隔 17沐风书苑 lIDLH 立即致死浓度 工人必须使用高可靠性的防毒面具 会对工人带来不可恢复的致命的影响 18沐风书苑 lMac 中国的车间空气卫生标准 任何代表性的采样都不可以超过该浓度 单位是m

7、g/M3，而TWA/STEL/IDLH一般 以PPM为单位。 19沐风书苑 有毒气体TWASTELIDLHMAC 氨气（NH3）253550030 一氧化碳（CO）25-150030 氯气（CL2）0.51301 氰化氢（HCN） 104.7500.3 硫化氢（H2S） 101530010 一氧化氮（NO） 25-100- 二氧化硫（SO2） 2510015 常见有毒有害气体的常见有毒有害气体的TWA（8小时统计权重平均值）、小时统计权重平均值）、STEL（15分钟短期分钟短期 暴露水平）、暴露水平）、IDLH（立即致死量）（立即致死量）（ppm）和）和MAC（车间最大允许浓度）（车间最大允许

8、浓度） mg/m3。 20沐风书苑 l为什么不可以对无人区的CO进行LEL检 测？ lCO的IDLH是1500PPM， 计算一下是多少 %LEL。（CO的LEL是10.9%VOL) l结果:1.38% LEL l20LEL% CO 是多少PPM l结果: 21800PPM l如果达到20%LEL,机器没达到低段报警, 但 是一旦有人进入, 或泄露到周围有人区, 会立 即毒死人. 21沐风书苑 22沐风书苑 l精度 测量结果与测量对象的接近程度 对大多数对象，精度是性能质量的最重要定义 实际中， 最精确的仪器未必是最好的 举例：裁缝的卷尺不是很精确， 但对于裁缝来讲却是很实用 车间的卡尺比裁缝的

9、卷尺精确很多， 但不适合裁缝用。同样 裁缝的卷尺也不能代替车间的卡尺。 每种气体监测仪器各有其不同的用途， 对于气体测量有三种形式 精密气体成分分析 气体危险控制点监控 气体微量泄露报警 23沐风书苑 每种气体监测仪器各有其不同的用途， 对于气体测量 有三种形式 l 精密气体成分分析 l 气体危险控制点监控 l 气体微量泄露报警 精密光学气体成分分析仪器 气体监控报警设备（%LEL） 气体微量泄露控制（有毒气体PPM） 气体监测器作用就向裁缝的卷尺。 24沐风书苑 l线性 输出与气体浓度相关的输出信号 如1伏代表10PPM， 那5伏代表50PPM 对绝大部分传感器，初始输出是线性或接近线性 随着气体浓度的上升， 输出信号会逐渐下降。 25沐风书苑 l专一性或选择性 多数传感器只对一系列的气体敏感 没有哪种传感器只对一种气体敏感 电化学传感器专一性比较强 26沐风书苑 l干扰比 传感器比只对某种气体具有单一选择性，还会识 别其他气体，因此，气体传感器制造商通常会提 供传感器识别不同气体比率的数据。 举例，在量程为100PPM的CO传感器，氢气可能 会按照3：1的比率被识别， 也就是说3PPM的氢 气和一PPM的CO具有相同的响应。 27沐风书苑