电解槽排放烟气中HF、CO2、CO、SO2及全氟化碳的测定方法

电解槽排放烟气中HF、CO2、CO、SO2及全氟化碳的测定方法 电解槽排放烟气中HF、CO、CO、SO及全氟化碳的测定方法 22 Determination of HF、CO、CO、SO and PFC concentration in fumes from cells 22 (红外光谱测定法) (infrared analysis) 1 范围 本了电解槽排放烟气中HF、CO、CO、SO及全氟化碳浓度的测定方法。 22 本标准适用于电解槽排放烟气中HF、CO、CO、SO及全氟化碳浓度测定。 22 2 引用标准 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB/T 6040-2002 红外光谱测定方法通则 GB/T 6681-2003 气体化工产品采样通则GB/T 16157-1996 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 47-1999 烟气采样器技术条件 3 定义 本标准采用下列定义 3.1 烟气/fume:电解槽在电解过程中产生的气态物。 3.2 标准气体/gas standards :指气体状态的标准参比物质，包括高纯度标准气体和标准混合气体。标准混合气体是用高纯氮气作稀释气(又称平衡气或背景气)，再添加一种其它的高纯气体(又称组分气或掺杂气)配制而成。 3.3 校准气体/gas calibration:用于定期检查仪器准确度的标准混合气体。 3.4 标准曲线/working standards:在一定温度和压力下，测试每个浓度的标准混和气体，以特征吸收峰的峰高为纵坐标，浓度为横坐标，绘制的曲线。 3.5 干扰/interference:在选择的特征吸收谱带定量区间内，除待测的样品气成分外，还存在某种其他气体产生的吸收峰影响待测气体的定量。 4 原理 气体对红外光的吸收作用遵循兰伯-比尔定律，该定律表明，吸收作用的大小与气体的性质、光程及气体浓度有关。在一定温度和压力下，使用标准气体的吸收光谱数据群，利用回归测定法(经典最小二乘法)列出与测定样品气吸收光谱数据关联的计算，计算各组分的浓度。 5 材料 5.1 高纯氮气(纯度99.99%)。 5.2 液氮。 5.3 标准混合气体:为待测样品气体的高纯度标准气体与高纯氮气混和配制而成，每种气体 gas sample)浓度。 应至少有三种浓度，浓度范围应覆盖预期检测到的待测样品气( 6 仪器及设备 6.1 傅立叶变换红外光谱仪:具有10米或5.11米长光程气体池及液氮冷却或半导体制冷的 -1-1-1MCT(汞-镉-碲化物)探测器，分辨率为0.5cm，光谱采集范围:4000 cm—400 cm。 6.2 采样设备:系由采样管、导气管、灰尘过滤器、流量测量与控制装置和抽气泵等部分组成。其中采样管(如:不锈钢管)应选用耐高温、耐腐蚀和不吸附被测气体的材料，其长度一般不宜短于800 mm;导气管(如:特氟龙)用于连接采样管出口和抽气泵，管的内径应不小于6 mm;灰尘过滤器材质为玻璃纤维或陶瓷;转子流量计用于流量测量及控制以保持采样系统流量恒定，流量范围0-1.5 L /min;抽气泵真空度:50kPa,抽气速度:15L/min. 7 样品气采集 7.1 实验室测试样品气采集:在测试现场，用较长的时间采集有代表性的样品气至试样袋中，带到实验室通过对试样袋(sample bags)中样品气的测量，确定待测气体的浓度。 7.2 在线测试样品气采集:将仪器安置在测试现场的合适位置，选择合适的采样点，把采样管插入电解槽烟气排放管道内，使用采样设备(6.2)连续抽出管道内待测样品气直接通入有负压的FTIR气体池内，对待测样品气的浓度进行连续测量。 注:采集管道内流动的气体时，应注意: a) 由于涡流导致气体在断面上的分层; b) 生产过程某些异常因素导致气体特性值的周期或间断性波动;可通过采集管道断面上不同点的样品气，检测后确定采样的最佳位置。 8 测定步骤 8.1 仪器启动和校准:仪器接通电源，稳定1小时以上。按照仪器说明书的要求对仪器进行测试前的准备工作。从进样口通入高纯氮气进行仪器的校准。 8.2 测试条件:应根据所采用红外光谱仪的型号和性能，选择最佳测试条件。 8.3 建立标准曲线 在一定温度和一个大气压下，分别测试已配制的标准混合气体(5.3)，建立标准曲线。 注:选择特征吸收谱带进行定量时，一是应注意谱带的峰形对称性要较好，其次所选择的特征谱带尽可能不受其他组分干扰，另外所选择的特征谱带应尽量避开CO和HO的强吸收区域。 22 8.4 样品气测定 将样品气引入仪器， FTIR用其特有的测定运算法测量光谱，以此测量出每种气体的浓度。样品气(gas sample)测试时的温度及压力应与建立标准曲线时相同。 注:由于待测气体中非待测定组分，如甲烷，水蒸汽等对测定结果有影响，因此、测试前应选择干燥剂或其他合适处理，除去甲烷，水蒸汽等干扰气体。 8.5 每次测定之前，应用校准气体检查标准曲线，测试值与实际浓度值误差不大于1%(V/V)， 否则应查找原因。 9 精密度 由于是在线测定，各种气体的浓度不断变化，所以本标准无法给出再现性和重现性。 10 检测报告 报告应包括下列内容: a) 样品气名称; b) 取样时间、地点及位置; c) 测定日期; d) 仪器名称及型号; e) 各组分在样品气中的含量(V/V); f) 测试过程中观察到的异常现象。