DB36-T 1387-2021 固定污染源废气 氨、氯化氢的测定 便携式傅里叶红外吸收法

DB36江西省市场监督管理局发布 2规范性引用文件 4方法原理 5干扰和消除 6试剂和材料 8采样和测定 9结果计算与表示 10精密度和准确度 11质量保证和质量控制 附录A（资料性）精密度和准确度 本文件按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江西省生态环境厅提出并归口。本文件起草单位：江西省生态环境监测中心。本文件主要起草人：曹炳伟、康长安、刘敏、王东方、肖梅芳、罗文平、曹侃、彭刚华、储险峰、固定污染源废气氨、氯化氢的测定便携式傅里叶红外吸收法本文件规定了固定污染源废气中气态、雾滴态氨及气态、雾滴态氯化氢的便携式傅里叶红外吸收测定方法,包含试剂和材料、仪器和设备、采样和测定、结果计算与表示。本文件适用于制药、化工、炼焦、水泥、生活垃圾焚烧等工业行业及其他固定污染源废气中氨、氯化氢的测定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ75固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测技术规范HJ/T373固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）HJ/T397固定污染源废气监测技术规范HJ1011环境空气和废气挥发性有机物组分便携式傅里叶红外监测仪技术要求及检测方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。不存在待测的目标化合物或其浓度小于规定值，并且其它物质不干扰目标化合物的测定结果，或对测定结果的干扰可忽略不计的气体。校准量程calibrationspan校准用标准气体浓度值（进行多点校准时，为校准用标准气体最高浓度值），及校准量程应小于或等于仪器内存标准谱图对应的最高浓度点。标准气体直接导入分析仪的测定结果与标准气体浓度值之间的误差。系统偏差systembias标准气体直接导入分析仪与经采样单元和预处理装置导入分析仪的测定结果之间的差值占校准量程的百分比。零点漂移zerodrift在测试前、后，分析仪对相同零气的测定结果之间的差值占校准量程的百分比。量程漂移spandrift在测试前、后，分析仪对相同浓度标准气体的测定结果之间的差值占校准量程的百分比。4方法原理4.1当波长连续变化的红外光照射被测定的分子时，与分子固有振动频率相同的特定波长的红外光即被吸收，将照射分子的红外光用单色器色散，按其波数依序排列，并测定不同波数被吸收的强度，得到红外吸收光谱。4.2不同物质对红外光的吸收不同，通过比对气体样品的红外光谱与标准谱图库中已定量的标准物质的红外光谱在特征波数上的吸收峰，可对目标化合物进行定性分析。4.3在一定条件下，红外光谱中目标化合物的特征吸收峰强度与其浓度遵循朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律，根据吸收峰强度可对目标化合物进行定量分析。5干扰和消除5.1气态水与目标化合物的红外吸收光谱存在交叉重叠，易对目标化合物的测定产生干扰，同时烟气中氯化氢气体、氨气极易溶于水，监测过程中应保证气路全程高温，恒定在180±2℃进行监测。对于其他组分的红外吸收光谱交叉重叠干扰，可通过选择一个恰当的光谱分析区间，以减少或消除干扰。5.2气体样品中的颗粒物易堵塞采样管路或者粘附在仪器反射镜面上，须在采样系统前端安装滤尘装6试剂和材料主要试剂和材料如下：——高纯氮气：纯度≥99.99%；——氯化氢标气：不确定度≤2%且在有效期内的有证标准气体，稀释气为氮气；——氨标气：不确定度≤2%且在有效期内的有证标准气体，稀释气为氮气；——防尘滤芯：使用不吸附且不与监测目标物反应的材质的过滤器，过滤粒径符合HJ1011相关规——聚四氟乙烯气路管。7仪器和设备7.1便携式傅里叶红外仪7.1.1组成7.1.1.1便携式傅里叶变换红外气体分析系统一般由采样单元、预处理装置、分析仪和数据处理单元等7.1.1.2采样单元包括采样管（含滤尘装置、加热及保温装置）、导气管、采样泵等。7.1.1.3预处理装置为全程加热装置。7.1.1.4分析仪由光源、干涉仪、样品室及检测器等组成。7.1.1.5数据处理单元包括电脑、分析软件及参考光谱等。7.1.1.6导气管和预处理装置的材料应选用对待测的目标化合物不产生影响的惰性材料，如聚四氟乙烯等材质。7.1.2性能要求7.1.2.1伴热管线：长度适中，具备稳定、均匀加热和保温的功能。光谱分辨率应保证能将气体样品中的目标化合物与其他共存物质的吸收峰分开。7.1.2.3其他性能应符合HJ1011中对Ⅱ型仪器的性能指标要求。7.2辅助设备便携式氮气瓶（配置可调式减压阀、可调式转子流量计及聚四氟乙烯材质的导气管）、蓄电池、温度计、大气压计、湿度计。8采样和测定8.1采样点和采样频次的确定按照GB/T16157、HJ75、HJ/T373、HJ/T397等相关标准的规定，确定采样位置、采样点及采样8.2气密性检查按仪器说明书要求正确连接分析仪与采样单元和预处理装置等部分，待仪器达到工作条件后，按照GB/T16157的规定进行气密性检查，如果检查不合格，应检漏和维护，直至检查合格。8.3零点校准使用高纯氮气对气路管和仪器气室进行清洗。检查仪器的工作状态，确保光源强度、干涉图高度、样品室温度等参数达到测试要求（参考仪器说明书）。用零气对仪器进行零点校准，保存背景谱图。8.4样品测定8.4.1将采样管前端置于排气筒中，密封采样孔避免漏气。8.4.2启动采样泵，以仪器规定的流量连续采样，待分析仪读数稳定后，方可进行监测。8.4.3每分钟至少记录一次测试数据，至少读取5min数据的平均值作为一次样品的测定值。8.4.4测量结束后，按照仪器说明书中规定的步骤用零气清洗仪器。8.5量程校准用氯化氢标气、氨标气按照仪器说明书规定的校准程序对仪器的测定量程进行校准。为保证测试精度，应根据仪器使用频率至少每三个月校准一次，在使用频率较高的情况下，应增加校准次数。8.6分析步骤8.6.1背景扣除建立只含水（汽）和二氧化碳的应用库。得到样品的分析谱图后，利用工作站的残差功能，消除水（汽）和二氧化碳的光谱，再进行谱图分析。8.6.2定量分析根据样品谱图，可通过工作软件自动计算样品中氨、氯化氢的含量。9结果计算与表示9.1结果计算仪器测定结果以标准状态下样品的质量浓度表示。当仪器显示单位为μmoL/moL时，按公式（1）换算成标准状态（273.15K，101.325kPa）下的质量P=φ×......................................(1)ρ——目标化合物质量浓度，mg/m3;φ——目标化合物干废气体积比浓度，μmoL/moL；M——目标化合物的摩尔质量，g/moL；22.4——标准状态（273.15K，101.325kPa）下，气态分子的摩尔体积，L/moL。9.2结果表示测定结果小于100mg/m3时，保留至小数点后一位；大于等于100mg/m3时，取三位有效数字。10精密度和准确度分别通过对低、中、高3个浓度水平的2种单组分标准气体样品进行了测定，实验室内精密度和准确度结果详见附录A。11质量保证和质量控制采样分析前必须使用高纯氮气进行空白试验，空白样的谱图中待测物不得检出。11.2仪器设备的量值溯源和维护11.2.1为了保证测定结果的准确性，使用标准物质进行量值溯源。11.2.2至少每年对仪器性能进行1次校准，包括校准量程、示值误差、系统偏差、零点漂移、量程漂12.1采样分析时，保证仪器的光源强度、干涉图高度及样品室温度等各项参数稳定，同时保证在仪器规定的环境温度和湿度条件下使用。12.2若开机后发现仪器的干涉图高度一直比较低，应用高纯氮气对检测器和样品室进行冲洗。12.3样品采集前后采样器管路和样品室要用氮气进