[發明專利]一種揮發性有機物在線監測系統及分析方法

有效

• 申請號: 201611196251.7
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106596782B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 劉爾斌;杜志海
• 申請（專利權）人: 匯眾翔環保科技河北有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06;G01N30/12;G01N30/14;G01N30/68;G01N1/22;G01D21/02;B08B9/032
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技術領域

本發明屬于揮發性有機物監測技術領域，具體涉及一種揮發性有機物在線監測系統及分析方法。

背景技術

揮發性有機物常用VOCs表示，VOCs是Volatile Organic Compounds三個詞第一個字母的縮寫，按照世界衛生組織的定義，揮發性有機物是指沸點在50℃～250℃的化合物，室溫下飽和蒸汽壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機物。按照化學結構的不同，可以進一步分為八類：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他，主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴。

VOCs的主要來源：在室外，主要來自燃料燃燒和交通運輸產生的工業廢氣、汽車尾氣、光化學污染等；在室內，主要來自燃煤和天然氣等燃燒產物，例如吸煙、采暖和烹調等的煙霧，建筑和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。VOCs的危害很明顯，當居室中VOCs濃度超過一定濃度時，在短時間內人們感到頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力，嚴重時會抽搐、昏迷、記憶力減退，VOCs還會傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經系統，具有較寬的極性和濃度范圍，在一定的濃度下對人體有致癌、致畸、致突變以及引發白血病的危險。VOCs是光化學煙霧的決定性前體物，也是PM2.5的主要前體物。

可靠的VOCs測量數據是研究其對環境和人類健康影響的基礎。由于監測到的VOCs受源變化、化學反應過程以及采樣時間和持續時間等因素的影響，只有通過長期連續的監測才能揭示出VOCs濃度水平變化的特征和一般趨勢，為環境控制提供科學依據。目前應用最廣泛的VOCs采樣方法為不銹鋼罐采樣、吸附劑采樣、氣袋采樣以及低溫冷凝法采樣，不銹鋼罐采樣方式使用的采樣罐需要送回實驗室后進行吸附劑濃縮或低溫預濃縮處理，這種方式需要進行多次分析，設備的清洗較繁瑣；吸附劑采樣和低溫冷凝法采樣在采樣的同時，可以完成樣品的預濃縮，但是需要低溫運輸、存放，極為不方便；氣袋采樣由于內壁存在吸附和解析效應，現已很少使用。采樣的樣品必須經過固相萃取、溶劑解析、低溫預濃縮熱解析等方法進行預處理，預處理過程繁瑣，而且預處理過程中容易對樣品造成人為的污染，測量誤差較大。樣品分析主要依靠氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜-質譜、熒光分光光度法等。

隨著人類生活的環境污染越來越嚴重，環保部要求對排放污染物的工業企業，尤其是噴涂、石化生產、印刷等行業排放的揮發性有機物進行在線監測，監測的因子包括非甲烷總烴、苯系物(苯、甲苯、二甲苯等)，由于政策出臺時間短，該在線監測系統需要的技術要求高，國內目前基本沒有能夠實現在線監測的色譜儀，主要產品依賴于進口。其產品主要測量原理為FID(氫離子火焰)，由于國內與國外現場工況差別較大，國內工業現場環境惡劣，現場存在大量的具有腐蝕性的氣體存在，加上處理工藝落后，煙氣往往存在低溫、高濕、高塵和存在大量油質類物質，國外設備目前在國內主要存在三個問題：一是，適應不了國內的工業環境，系統配套設施運行穩定性差，故障率高，企業設備維護成本較高；二是，采樣裝置中的被測氣體溶解損失較大，樣氣輸送過程中樣氣成分容易損失，造成測量不準確，誤差較大；三是，測量效果不穩定。

發明內容

基于上述背景技術中提出的技術問題，本發明提供了一種揮發性有機物在線監測系統及分析方法。

為實現上述技術目的，本發明采用的技術方案如下：

一種揮發性有機物在線監測系統，包括數據采集傳輸控制系統、煙氣采樣系統、樣氣傳輸管、煙氣預處理調制系統、氣體分析系統、溫壓流測量系統，所述數據采集傳輸控制系統包括PLC控制器、PLC數據采集模塊和工控機，所述工控機內安裝有監測組態軟件和SQLServer數據庫。

所述煙氣采樣系統與煙氣預處理調制系統通過樣氣傳輸管連接，所述樣氣傳輸管為電伴熱型恒功率采樣管、且采用聚四氟乙烯材料，所述的煙氣采樣系統包括并列設置的治理前樣氣采樣裝置、治理后樣氣采樣裝置，所述的治理前樣氣采樣裝置、治理后樣氣采樣裝置均包括煙氣傳輸過濾管和位于煙道內的采樣探針，所述采樣探針內設有螺旋式電加熱器，所述煙氣傳輸過濾管內設有第一精密過濾器，所述采樣探針與樣氣傳輸管通過煙氣傳輸過濾管連接。