非甲烷总烃

更新时间:2024-08-17 11:00

按现行国标(HJ604-2017),非甲烷总烃(NMHC)定义为从总烃测定结果中扣除甲烷后剩余值,而总烃是指在规定条件下在气相色谱氢火焰离子化检测器上产生响应的气态有机物总和。

概念

按通常理解,NMHC是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2~C8)。但这种理解不具备实际可操作性,不能作为NMHC的定义。

大气中的NMHC超过一定浓度,除直接对人体健康有害外,在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾,对环境和人类造成危害。

性质:是指除甲烷以外的所有碳氢化合物烃类)。因为与甲烷不同,有较大的光化学活性,是形成光化学烟雾的前体物。其种类很多,其中排放量最大的是由自然界植物释放的萜烯类化合物,约占NMHC总量的65%,而其中最主要的是异戊二烯单萜烯,它们会在城市和乡村大气中因光化学反应而形成光化学氧化剂和气溶胶粒子。NMHC的人为源主要有汽油燃烧、焚烧、溶剂蒸发、石油蒸发和运输损耗及废物提炼,这五类占碳氢化合物人为排放量的约96%。

检测方法

监测环境空气和工业废气中的NMHC有许多方法,但多数国家采用气相色谱法。用双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱法分别测出总烃和甲烷的含量,两者之差为NMHC的含量。在规定的条件下所测得的NMHC是于气相色谱氢火焰离子化检测器有明显响应的除甲烷外碳氢化合物总量,以碳计。

火焰电离检测器—FID法

(一)工作原理

★气体样本通过火焰后产生一个复杂的离子化过程,产生大量的离子。

★火焰喷嘴两端的高电压电极产生一个静电场,离子化产生的正负离子分别向正负电极移动,从而在两个电极之间产生电极电流。

电流的强度和燃烧气体样本中烃的浓度是成比例关系的。从而根据电流强度测出气体样本中烃的含量。

(二)仪器

非甲烷烃分析仪,架固式或在线监测式。以基于FID(火焰电离检测器)的总烃分析仪为代表。

热解吸进样-气相色谱法

(一)原理

碳氢化合物(C2~C8)在低温下浓缩于耐火砖硅藻土上,然后解吸导入气相色谱仪,再经玻璃微球分离,用氢火焰离子化检测器测定。其浓度用正己烷计算。

(二)仪器

1、气相色谱仪附氢火焰检测器

2、玻璃配气瓶:20L,体积应校正。

3、注射器:50μL,1mL及10mL、100mL,体积刻度应校正。

4、除水管:长20cm,内径3cm,内装50g粒状无水碳酸钾,用前需加热150℃去除甲醇乙醇丙酮等杂质。

5、除碳酸管:长20cm,内径3cm,内装30g细粒状碱石棉。

6、小型除水管:长6cm,内径1cm,内装5g粒状无水碳酸钾。

7、U型浓缩管:为长30cm,内径2cm U型玻璃管,内装30~60目的硅藻土耐火砖或6201担体

8、色谱柱:长2cm、内径3mm的不锈钢柱,内装60~80目的玻璃微球。

9、色谱进样管:内装1g硅藻土耐火砖。

10、电加热器:用于U型浓缩管和色谱进样管的加热。

11、致冷器:容积为(5~10)L的中型保温瓶,内装液氧,用于U型浓缩管致冷。容量为1L的小型保温瓶,内装液氧,用于色谱进样管致冷。

12、真空泵:抽气流量30L/min。

13、麦氏真空计

14、干式流量计(干式煤气表)。

15、控温仪(0~300℃)。

16、真空三通活塞。

17、去烃装置:一根内径1cm,长23cm的不锈钢管,内装直径约2mm的金属钯粒。一端和直径3mm的不锈钢预热管相接,另一端与采样系统相接。然后放在管式电炉中,用以除去氮气中烃类化合物。

(三)试剂

1、无水碳酸钾(三级)。

2、碱石棉。

3、硅藻土耐火砖:30~60目,Chromosor B,或用20~40目6201色谱担体。

4、正己烷。

5、液态氧盛于15L的杜拉瓶中。

6、正己烷标准气体:用大瓶子配气法配制已知浓度的标准气体。使用时,用100mL注射器抽取大瓶中气体,用去烃氮气逐级稀释成所需浓度的标准气体。

(四)采样

采样前要将浓缩采样系统用高纯氮气经过除烃装置吹洗20min。吹洗时,U型浓缩管和色谱进样管均需套上加热器,并于150℃进行。

采样时,将浓缩采样系统(去掉前边的除烃装置)放在采样地点,按下面步骤采样。

1、把U型浓缩管浸在液氧的中型保温瓶中,转动三通活塞13、14、15,使气样经过浓缩管再与真空泵相通。启动真空泵,以10L/min流量采样100L。记录采样时的气温和大气压力。采样后转动活塞15,切断气路,以防真空泵油回流。然后,关闭真空泵。

2、将色谱进样管浸在盛有液态氧的小保温瓶中,转动三通活塞13、14、15,使U型浓缩管、色谱进样管和真空泵相通。撤去套在U型浓缩管外面的中型保温瓶2~3min,待U型浓缩管温度上升到接近室温时,再把加热器套在U型浓缩管上,加热至300℃,启动真空泵,当真空度达13Pa或更低时,抽气7min,将样品转移到色谱进样管中。转动活塞15,切断气路,并关闭真空泵。

3、转动色谱进样管的活塞,切断与外界的通路,卸下含样品的色谱进样管和小保温瓶一同带回实验室待分析。

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