烟气VOC监测技术的应用研究

刘雅君

大庆炼化公司质量检验与环保监测中心环境监测站 黑龙江省 163411

烟气VOC监测技术的应用研究

刘雅君

大庆炼化公司质量检验与环保监测中心环境监测站 黑龙江省 163411

通过分析国内外VOC的分析技术、不同公司的仪器比较和国内外分析标准的比对研究，了解了国内外分析现状、仪器功能需求和设计标准依据，并设计了烟气VOC在线监测技术方案，包括系统硬件方案和烟气取样系统设计方案，系统方案中包括了载气单元、色谱柱单元、FID检测器单元和数据采集单元，烟气取样系统包括低温富集、高温热解析、反吹、流量控制等单元，为VOC在线监测仪研制提供基础。

烟气VOC；监测技术；应用

1 引言

经济的发展，一方面使得人们的生活不断提高，另一方面也产生了更多的污染物，造成更加严重的环境污染，甚至是出现环境污染事故。现阶段，人们体会了环境污染给自己造成的影响，因此越来越重视环境保护。与此同时也要求相关单位部门做好环境的监测工作。

在“十二五”期间，政府重点建立国家环境监测网络，主体主要为空气环境监测、污染源监测及水质监测，并发展成为我国环境监测的基本体系。“十三五”规划建议中已经明确“以提高环境质量为核心”，从目前环保部力推的“气，水，土三大战役”的初步效果来看，下一步对于环境质量的改善则是对于现有治理设施和治理手段的检验。而对于三个领域治理效果的检验，依赖于全面有效的环境监测网络。下文将对烟气VOC监测技术的相关内容进行详细的论述。

2 烟气VOC国内外研究现状

2.1 概述

《大气污染物综合排放标准GB16297-1996》中定义污染源是指排放大气污染物的设施或指排放大气污染物的建筑构造（如车间等）。污染源按照排放方式不同可分为固定污染源和流动污染源。固定污染源指烟道、烟囱及排气筒等具有固定位置，排放稳定的排放源。固定污染源VOCs的来源主要是各种各样的工厂等等，并且其具有自己的特点，如有着各种各样的污染物、排放强度比较大、持续的时间还长且有着较高的浓度等等，会对附近的环境产生严重的影响。为更好地了解固定污染源的状况，在线对其进行监测，这样能够了解其排放的有害物质是否达标，并且还能对企业净化装置的运行状况和性能进行准确把握，另外，关于预防污染所采取的措施取得了怎样的效果也会被监测到，从而更好地对大气质量作出评价和管理。

2.2 固定污染源监测因子

结合国标、美国CTM-028标准以及国内各行业标准检测要求，总结的固定污染源监测因子，主要包括常用有机溶剂及各行业生产原料，共计78种物质，包括酯类、酮类、醇、苯系物、烷烃和烯烃类组分。其中苯、甲苯、二甲苯三种物质的检测频率最高。

2.3 分析标准

目前我国国家和地方（主要为北京、上海和广州）均制定了相应的排放标准，对污染源排放限值进行要求和限定，其中国标6个，地级标准5个，行业标准一个。标准主要检测指标为苯系物、非甲烷总烃以及部分挥发性有机溶剂。

3 VOC的来源分析

VOC的来源主要分为室外和室内，其中室外主要是燃烧燃料和车辆排放的，室内的为烧煤和天然气等产生的烟气，还有就是房屋装修、家具、家电等本身有污染，另外人体自身也会排放污染物。

污染物会有不同的来源渠道，根据其不同的出处设立了工业园区的网格化监控体系，并且该体系使用的方式为单元网络管理里，同时按照相应的理念将责任分配到个人，由专人进行监管，同时设置相应的监控平台，还使用了很多环境保护技术，然后对污染物进行详细的分析了解，并对其他因素进行了解，从而更好地监测污染物。与此同时，还要对各个工厂、监测点进行及时的计算，了解监测的数据情况，并且监测点的具体排放状况及当地的气象条件进行分析掌握，从而得出该区域内的具体排放状况。要对VOCs的排放区进行整个监督，同时估测污染物的具体分散状况，并对污染物的来源进行分析，争取能够在线对VOCs进行监控，并发展成为相应的平台，这样能够监控那么随意排放污染物的现象，从而降低环境污染，改善生态环境等，这样以得到的相关数据为基础形成节能减排的方案，另外有利于科学管理控制污染物。

4 VOC监测技术的分析

4.1 VOC监测技术的分类

现阶段，VOC监测技术主要可分为四大类：传感器技术、色谱技术、质谱技术、光谱技术。

传感器技术：常用传感器为PID、FID；PID传感器对烷烃响应低；FID传感器对碳氢响应灵敏；两者监测精度均可达PPb，但无法区分VOC种类；常用于危险区域报警、室内环境空气监测；

色谱技术：通过色谱柱分离可对VOC总量及特征组分进行测量；但分析周期长；一般用于固定污染源在线监测；

质谱技术：灵敏度高（ppt）、响应时间短、测量组分多、无需标定；但价格相对比较昂贵；一般用于实验室、医院、环境应急/溯源监测；

光谱技术：常用技术有FTIR、DOAS、TDLAS；响应速度快，一般用于区域环境空气监测/污染源监测。

4.2 烟气取样系统设计

烟气采样系统包括高温采样探头，用于实现高温采样，具有反吹功能，采样管采用180℃全程伴热，低温除湿器用于进行汽水分离，将烟气中的水除去，高温裂解和低温富集装置用于进行样品富集和裂解分析，多通阀用于进行样品切换，送入分析仪。

5 结束语

综上所述，通过分析国内外VOC的分析技术、不同公司的仪器比较和国内外分析标准的比对研究，并研究了烟气VOC在线监测技术方案，为VOC在线监测仪研制提供基础。

[1]梁杰群,吴威,文耀爱,王纯园.烧结烟气脱硫后排放连续监测技术的应用[J].柳钢科技,2008(12).

[2]宁艳,吴威,王纯园,文耀爱,陈志有.烧结烟气排放连续监测技术的因应用[J].广西轻工业,2011(2).

[3]朱法华,李辉,邱署光.烟气排放连续监测技术的发展及应用前景[J].环境监测管理与技术,2010(8).