Determinación del contenido de ácido fosfórico en ácido fosfórico industrial
Anuncio No. 0930010474, República de China, febrero de 1993
Desde En vigor desde el 15 de mayo de 1993.
NIEA A452.70B
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1. Descripción general del método
Utilice el método de succión de velocidad constante para extraer el tubo de escape Para gases residuales, use un muestreador de metal poroso para recolectar ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido sulfúrico en el gas residual, luego extraiga la muestra con agua reactiva, inyéctela en un cromatógrafo iónico y use un Detector de conductividad para medir el contenido de ácidos inorgánicos en la muestra.
II. Ámbito de aplicación
Este método es adecuado para medir ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico y ácido fosfórico en los gases de escape de los tubos de escape (incluidos los depuradores húmedos equipados con fuentes de emisión de gotas ácidas) y concentración de ácido sulfúrico. Para los contenidos de ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido sulfúrico recolectados de placas metálicas porosas, cuando el volumen de muestreo es de 75 L, las concentraciones más bajas detectables de ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido sulfúrico ácido son aproximadamente 0,86, 1,31, 0,75, 1,46 y 2,49 μg/Nm3, pero
Tercero, interferencia
(1) Si HBr y Cl2 existen al mismo tiempo, el resultado HCl tendrá un sesgo positivo.
(2) La presencia de fluoruro, cloruro, nitrato, fosfato y sulfato inorgánicos en los gases de escape provocará una desviación positiva en los resultados del análisis.
(3) El tiempo de lavado del formiato, acetato y propionato es similar al del fluoruro y el cloruro. Si estos aniones están presentes, la solución de lavado de tetraborato de sodio se puede reemplazar para lograr una mejor resolución.
(4) Hay datos no confirmados que muestran que los nuevos materiales de teflón pueden liberar HF. Si el objetivo a probar es HF, se debe considerar un procedimiento de tratamiento de precalentamiento antes de usar el nuevo material de teflón.
Cuarto, equipo
(1) Combinación de muestreo
Los componentes de muestreo utilizados en este método se muestran en la Figura 1, y también se pueden utilizar equipos combinados comerciales. . Los componentes se describen a continuación:
1. Boquilla: fabricada en borosilicato o vidrio de temporada. El ángulo de la punta delgada de la boquilla de succión debe ser ≤30° y el cambio de ángulo debe realizarse en la pared exterior del tubo para mantener sin cambios el diámetro interior de la boquilla de succión. El diseño de la boquilla debe ser tipo gancho o brazo. La selección del diámetro de la boquilla de succión está relacionada con el caudal de aire y el volumen de muestreo. Se debe preparar una serie de boquillas de succión de diferentes diámetros para cumplir con los requisitos de succión a velocidad constante durante el muestreo. Los diámetros interiores típicos de las boquillas oscilan entre 0,3 y 1,2 cm. Cuando se utilizan componentes de muestreo de mayor volumen, se pueden utilizar boquillas de mayor diámetro. El tubo de muestreo está conectado con un collar de politetrafluoroetileno y se recomiendan tuercas de acero inoxidable. Cuando la temperatura del gas de la tubería es superior a 210 ℃ (410 ℉), se debe utilizar la boquilla de vidrio integral y la junta. Cada boquilla debe estar calibrada.
2. Tubo de muestreo: el tubo interior del tubo de muestreo debe estar hecho de acero inoxidable y vidrio de borosilicato en lugar de metal. Al tomar el muestreo, hay un sistema de calentamiento para mantener el gas en el tubo a 120-. 14 °C y el termopar puede mostrar la temperatura. La camisa del tubo de muestreo está hecha de acero inoxidable o del mismo material para cubrir el tubo de muestreo y el sistema de calefacción. Cuando la temperatura del gas de la tubería excede los 500 ℃ (932 ℉), se recomienda utilizar un dispositivo de agua de enfriamiento con funda metálica de acero inoxidable. Cuando la temperatura más baja del gas de la tubería excede los 120 ℃ (250 ℉), también se puede utilizar material PTFE, pero no puede exceder el límite superior de resistencia al calor del material PTFE, que es aproximadamente 210 ℃ (410 ℉).
3. Tubo de Pitot: Utilice coeficientes de tubo de Pitot tipo S u otros conocidos.
4. Tomamuestras de metal poroso: Como se muestra en la Figura 2, el cuerpo principal del tomamuestras está hecho de politetrafluoroetileno y el metal poroso está hecho de acero inoxidable. La combinación del muestreador de metal poroso es: entrada del muestreador, papel de filtro de PTFE, cuerpo del muestreador, metal poroso y salida del muestreador. El diámetro de la placa de metal poroso es de 25,4 mm y el tamaño de los poros es de 100 micrones.
5. Tubería de conexión: La tubería que conecta el muestreador y el muestreador de metal poroso debe usar una manguera de caucho de silicona o una T. tubo.
6. Manómetro diferencial: Utilice un manómetro de brazo inclinado o dispositivo equivalente para medir la presión diferencial de velocidad del tubo pitot.
7. Sistema de medición: incluye bomba de vacío, sensor de temperatura y medidor de flujo de gas seco, el error de medición del volumen está dentro del 2%. El sistema de medición debe poder mantener el error relativo del caudal de escape dentro de 65438 ± 00% y el error de medición del volumen de muestreo dentro del 2%.
8. Frasco de eliminación de ácido: El frasco contiene peróxido de hidrógeno al 3% para evitar que el dispositivo de inhalación sea corroído por óxidos de azufre.
9. Botella higroscópica: La botella está equipada con goma de silicona para evitar que la humedad o el líquido de absorción de peróxido de hidrógeno entren en el dispositivo de succión.
10. Analizador automático o analizador ORSAT: un analizador que puede analizar dióxido de carbono, oxígeno y monóxido de carbono.
11. Barómetro: barómetro de mercurio u otro barómetro sin mercurio. presión atmosférica a 2,5 mm Hg (0,1 pulgada). Hg). En términos generales, las lecturas de presión se pueden obtener de una estación meteorológica central cercana, y los datos de la estación meteorológica (presión absoluta) deben revisarse para tener en cuenta la diferencia de altitud entre la estación meteorológica y el punto de muestreo. Cuando la altitud aumenta 30 metros (100 pies), la presión atmosférica disminuye 2,5 mm Hg, mientras que si la altitud disminuye, la presión atmosférica aumenta.
12. Dispositivo de medición del contenido de humedad: como se muestra en la Figura 3, el dispositivo de medición del contenido de humedad del método del tubo higroscópico consta de una parte que toma humedad, una parte de succión de aire y una parte de medición del flujo de succión de aire. Todas las tomas del dispositivo de muestreo deben estar libres de fugas de gas.
(1) Parte de absorción de humedad: incluye la siguiente tubería de muestreo, tubería de absorción de humedad y tanque de agua de refrigeración.
A. Tubo de muestreo: fabricado en vidrio o metal. El extremo frontal del tubo de muestreo está lleno de fibra de vidrio para evitar que las partículas se mezclen. El tubo de muestreo se inserta en la tubería desde el orificio de medición para introducir el gas residual en el tubo de absorción de humedad.
B. Tubo de absorción: Utilice un tubo de absorción en forma de U o una botella de absorción tipo Shefield. Está lleno de un absorbente como cloruro de calcio anhidro y la salida está llena de fibra de vidrio para evitar que el absorbente se esparza. En principio, es necesario utilizar dos tubos de absorción de humedad en serie al mismo tiempo.
C. Depósito de agua de refrigeración: se utiliza para enfriar la tubería de absorción de humedad.
(2) Parte de succión: La parte de succión incluye el dispositivo de succión y la válvula reguladora del flujo de succión.
A. Dispositivo de succión: En el dispositivo de succión de gases de escape, es necesario superar la presión negativa en la tubería de escape y la resistencia generada por cada parte del dispositivo de muestreo, y seleccionar el dispositivo de succión adecuado. según el caudal requerido Bomba para aspirar los gases de escape. En la parte de descarga del dispositivo de succión, se debe instalar un eliminador de niebla de aceite si es necesario para proteger el medidor de flujo detrás de él.
B. Válvula reguladora del flujo de succión: Para aumentar o disminuir el flujo de succión de los gases de escape, se puede instalar una válvula reguladora manual o automática en una posición adecuada del dispositivo de succión o de la parte de succión para ajustar la fluir.
(3) Parte de medición del flujo de succión: generalmente un medidor de flujo integrado, que puede ser un medidor de flujo de gas húmedo o seco.
13. Balanza: puede pesar hasta 0,01 gramos.
(2) Limpieza del equipo
Cepillo del tubo interior del tubo de muestreo y boquilla de succión: mango de acero inoxidable. Cepillo de nailon, utilizado para limpiar el tubo interior del tubo de muestreo. El tamaño del cepillo debe ser adecuado para limpiar las paredes del tubo de muestreo y la boquilla de succión.
(3) Preparación y análisis de muestras
1. Botella de suero de baja presión: se diseña una almohadilla de plástico sellada encima de la botella de suero.
2.
3. Oscilador de baño de agua ultrasónico: Los osciladores de baño de agua ultrasónicos generales no requieren instalaciones de calefacción.
4. Cromatógrafo iónico: El cromatógrafo iónico incluye una válvula de inyección, un bucle de muestra, un tubo protector, un tubo de cromatografía iónica, un detector de conductividad con compensación de temperatura y un registrador o integrador.
5. Horno.
6. Caja de almacenamiento de plástico.
7. Papel de filtro con un tamaño de poro de 0,45 micras.
8. Matraces aforados: matraces cuantitativos Clase A de 50 y 100 ml.
9. Pipetas cuantitativas: Se utilizan varias pipetas cuantitativas de Clase A para diluir la concentración de la muestra hasta el rango de la línea de detección de la cromatografía iónica.
10. Temporizador de laboratorio.
Bote de polietileno de 11.100ml.
12. Muestra de viales automáticamente.
*Lave bien la cristalería con un detergente suave sin fosfatos y enjuáguela bien con agua reactiva para minimizar los valores del blanco de aniones.
Reactivo verbo (abreviatura de verbo)
(1) Preparación antes del muestreo
1. Agente de recubrimiento de placa de metal poroso: tomar 5 g de Na2CO3, 3,9 ml de glicerina (C3H8O3 glicerol 99%), cuantificar el agua del reactivo a 100 mL, tapar la boca del frasco cuantitativo con un film sellador y vibrar con un vibrador ultrasónico hasta su completa disolución.
2. Papel de filtro de teflón: diámetro 37 mm, tamaño de poro 2μm.
3. Cloruro de calcio anhidro: el tamaño de partícula es de malla 6-16, utilizado como agente higroscópico.
4. Agua reactiva: filtrar con papel de filtro de 0,45 micras, la conductividad es inferior a 0,1 μS/cm.
5. Acetona: grado de prueba.
(2) Preparación y análisis de muestras
1. Bicarbonato de sodio (NaHCO3): grado de prueba.
2. Carbonato de sodio (Na2CO3): grado de prueba.
3. Agua reactiva: filtrar con papel de filtro de 0,45 micras, la conductividad es inferior a 0,1 μS/cm.
4. Eluyente: solución tampón de bicarbonato de sodio/carbonato de sodio (Na2CO3 2,7 mM + NaHCO3 0,3 mM), preparar la solución madre del eluyente de 5,72 g Na2CO3+0,50 g NaHCO3 a 200 ml y llevar el eluyente Delicuify. la solución original de 20 mL a 2000 mL. Se pueden preparar eluyentes adecuados según las instrucciones proporcionadas por el fabricante del tubo de cromatografía.
5. Solución estándar de reserva: 1000 mg/L (ion fluoruro, ion cloruro, ion nitrato, ion fosfato o ion sulfato). Secar la solución estándar a 105°C durante la noche y pesarla antes de pesar. a temperatura ambiente en el horno, disolver la siguiente cantidad en agua reactiva, diluir a 1 litro y colocar en el refrigerador. O compre una solución madre estándar disponible comercialmente y determine su concentración y vida útil.
(1) Ión fluoruro: 2.210 g NaF.
(2) Ion cloruro: 1,6485 gramos de cloruro sódico.
(3) Ión nitrato: 1,5438+0 g nano 3.
(4) Ión fosfato: 1.433 gramos KH2PO4.
(5) Ión sulfato: 1,814 g K2SO4.
6. Muestreo y conservación
(1) Preparación antes del muestreo
1. Limpieza de láminas de metal porosas: coloque las láminas de metal porosas en reactivos en el suero. Botella de agua, evacue a aproximadamente 0,2 atm, vibre con ondas ultrasónicas durante 15 minutos y luego reemplácela con agua reactiva limpia. Repita este proceso para reemplazar el agua reactiva y vibre 4-5 veces. Después de la limpieza, sacar la chapa porosa y secarla en el horno a 50°C durante más de 3 horas. Finalmente, use un clip de papel de filtro para quitar la lámina de metal porosa y colóquela en una caja de almacenamiento sellada para su uso posterior. Si la placa de metal poroso en blanco muestra impurezas durante la cromatografía iónica, se debe repetir el procedimiento de limpieza. La lámina metálica porosa se reemplaza después de un tiempo y número de usos determinados.
2. Limpieza del muestreador de metal poroso: Coloque el muestreador en agua que contenga una solución limpiadora, vibre con ondas ultrasónicas durante 30 minutos, luego enjuague el muestreador con agua hasta que no quede solución limpiadora residual y luego enjuague. con agua reactiva para tomar muestras durante 15 minutos, reemplace repetidamente el agua reactiva y vibre 3 veces, luego coloque el muestreador en un horno a 50°C para que se seque durante más de 3 horas, y finalmente sáquelo y colóquelo en un lugar limpio y sellado. caja de almacenamiento. Limpie la boquilla de succión, el collar del tubo de muestreo y el tubo interior del tubo de muestreo con acetona, o límpielos con agua reactiva y luego caliéntelos y séquelos, o séquelos con gas limpio.
3. Recubrimiento de placas de metal porosas: coloque las placas de metal porosas limpias en una botella de lodo que contenga la solución de recubrimiento, aspire a aproximadamente 0,2 atm y oscile en un baño de agua ultrasónico durante 30 minutos. Cuando se acabe el tiempo de agitación, saque inmediatamente la pieza de metal poroso con un clip para papel de filtro, sujete el anillo y fíjelo en el cuerpo del muestreador, séquelo con nitrógeno (aproximadamente 10 minutos) y luego coloque la pieza de metal poroso en un Caja de almacenamiento sellada para uso posterior.
4. Papel de filtro: Inspeccione visualmente el papel de filtro en busca de grietas irregulares o pequeños agujeros orientados hacia la luz.
(2) Decisión antes del muestreo
El ácido fluorhídrico, el ácido clorhídrico, el ácido nítrico, el ácido fosfórico y el ácido sulfúrico se muestrean utilizando el método de muestreo móvil. La ubicación de los orificios de medición, el número y la ubicación de los puntos de medición deben determinarse de acuerdo con NIEA A101.72C "Método para muestreo y medición de concentración de partículas contaminantes en tuberías de descarga".
1. Inserte el termómetro desde el orificio de medición en el orificio de medición seleccionado, llene el espacio entre el orificio de medición y el termómetro con un pequeño trozo de tela resistente al calor, de modo que el orificio quede completamente sellado. para medir correctamente la temperatura del aire. Utilice un termómetro de termopar para medir la temperatura de escape en el punto de medición y utilice la presión atmosférica para medir la presión atmosférica.
2. El orificio de presión total del tubo Pitot es opuesto a la dirección del flujo de escape del punto de medición. Utilice un medidor de presión diferencial inclinado para medir la presión dinámica (H) y la presión total (PT). el punto de medición seleccionado en el tubo de escape). En este punto de medición, la desviación angular entre el tubo Pitot y la dirección del flujo de gases de escape debe ser inferior a 10. Sustituya la fórmula Ps = PT-C2 × h (C: coeficiente del tubo de Pitot) para calcular la presión estática (Ps).
3. Determinación del contenido de humedad en los gases de escape
(1) Tratamiento del tubo de absorción: limpie bien la pared exterior del tubo de absorción que contiene el absorbente, selle el tapón del tubo de absorción y pese su masa es Ma1.
(2) Aislamiento de tuberías y conductos de muestreo: El dispositivo de absorción de agua se ensambla de acuerdo con la Figura 3. Los conductos y tuberías de muestreo deben aislarse o calentarse para evitar la condensación en las tuberías.
(3) Enfriamiento del tubo de absorción: cuando la temperatura de escape es superior a la temperatura atmosférica, se debe utilizar un tanque de agua de refrigeración lleno de agua helada como se muestra en la Figura 3.
(4) Determinación del caudal de succión: El caudal de succión del gas de escape es el siguiente: cada 1 g de absorbente en el tubo de absorción es inferior a 0,1 L/min, que se puede ajustar a través de la válvula de ajuste del flujo de succión. El caudal de succión se puede determinar mediante un medidor de flujo integral.
(5) Prueba de detección de fugas: antes del muestreo de agua, la detección de fugas debe realizarse al caudal durante el muestreo. Si el caudal es inferior al 4% del caudal de muestreo, significa que el caudal. ha pasado la prueba de detección de fugas; si falla, se deben realizar inspecciones y pruebas hasta que pase la prueba de detección de fugas.
(6) Muestreo de muestras de humedad: inserte el tubo de muestreo a través del orificio de medición. Después de confirmar que hay aislamiento o calentamiento, el aire en el tubo de muestreo se reemplaza completamente por el escape del tubo de escape. y luego cierre la llave de derivación. Abra la llave de entrada y salida del tubo de absorción de humedad y comience a inhalar. La selección de la capacidad de absorción se basa en el principio de que la capacidad de absorción de humedad es de al menos 100 mg. La capacidad de absorción de humedad de esta última botella no debe exceder el 5% de la capacidad total de absorción de humedad de las botellas delantera y trasera. Al inhalar, mida la temperatura, la presión diferencial del medidor y el caudal del gas inhalado al mismo tiempo. Después de alcanzar el volumen de gas a aspirar, cierre el tapón del tubo de absorción de humedad y retírelo de los tubos delantero y trasero.
(7) Pesaje: limpie completamente el agua y los accesorios en la superficie del tubo de succión y luego péselo. La masa es Ma2.
(8) Cálculo del contenido de humedad: el método de cálculo del contenido de humedad en los gases de escape es el siguiente
Cuando se utiliza un medidor de flujo de humedad, el método de cálculo del contenido de humedad en los gases de escape es como se muestra en la fórmula (1) Pantalla:
Fórmula de cálculo del contenido de humedad en los gases de escape cuando se utiliza el medidor de flujo de humedad (1)
Fórmula
Xw: Porcentaje en volumen de vapor de agua en los gases de escape (%)
Ma: La masa de humedad recogida por el tubo de succión (Ma2-Ma1) (g)
Vm: La cantidad de vapor inhalado gas (L) (lectura del medidor de flujo húmedo)
p>
θm: Temperatura del gas inhalado por el medidor de flujo de gas (℃)
Pa: Presión atmosférica ( mmHg)
Pm: Presión en el manómetro diferencial del caudalímetro de gas (mmHg).
Pv: Presión de vapor de agua saturado (mmHg) a temperatura θm
Si se utiliza un medidor de flujo seco y el gas se seca antes de ingresar al medidor de flujo, entonces la ecuación (1) El término Pv in se puede omitir en el cálculo.
Después de (9) tomar muestras, realizar pruebas de detección de fugas según 6, (2) y 3. (5) (Exento si el dispositivo no puede realizar la detección de fugas después del muestreo).
4. Mida la densidad del escape
Utilice un analizador automático para medir los componentes del escape, o utilice una bolsa de muestreo para recoger el gas en el tubo de escape y utilice un analizador de gases de glucósidos para mida la composición del escape, use la fórmula (2) para calcular la densidad del escape (si se usa un analizador de gas glucósido, la cantidad de fuga debe medirse antes de la medición y la tasa de fuga no debe ser superior a 0,2 ml/4 min).
Fórmula para medir la densidad de los gases de escape
Calcule la densidad de los gases de escape en base seca (γ0, Kgf/Nm3) en el estado estándar (0 ℃, 1 atm) y luego sustitúyala en el Fórmula (3):
Diagrama esquemático (3) de sustitución del estado estándar calculado en la fórmula
Fórmula
γ0: Peso volumétrico unitario de los gases de escape húmedos cuando se convierte al estado estándar (kgf/Nm3).
γ: Peso de los gases de escape por unidad de volumen en el tubo de escape (kgf/m3)
XCO2, XO2, XCO y XN2: Porcentaje en volumen de los componentes del escape (%)
MCO2, MO2, MCO y MN2: peso molecular de cada componente en el gas de escape.
Xw: Porcentaje en volumen de vapor de agua en los gases de escape (%)
θs: Valor medio de la temperatura de escape en cada punto de medición (℃)
Pa: Presión atmosférica (mmHg)
Ps: Presión estática promedio de escape en cada punto de medición (mmHg)
5. Cálculo del flujo de gases de escape: El flujo de gases de escape en cada punto de medición puede ser calculado según la fórmula ( 4) Cálculo:
Fórmula gráfica para calcular la velocidad de los gases de escape (4)
Fórmula
v: Velocidad del gas descargado del tubo de escape (m/s)
c: Coeficiente del tubo de Pitot
h: Presión dinámica real medida del tubo de Pitot (kgf/m2 o mmH2O)
γ: Volumen unitario de gases de escape en el tubo de escape Peso (kgf/m3)
g: Aceleración de la gravedad (9,81 m/s2)
6. , seleccione una boquilla de succión de tamaño adecuado y sustituya la fórmula (5) Encuentre el caudal de inhalación isocinética de modo que la tasa de muestreo establecida sea inferior a 0,01 m3/min.
Ilustración de la fórmula de cálculo para flujo por gravedad a velocidad constante (5)
Fórmula
Qm: Caudal de succión constante del caudalímetro de gas (L/min)
p>d: Diámetro interior de la boquilla de aspiración (mm)
v: Velocidad del gas descargado por el tubo de escape (m/s)
Xw: Vapor de agua en el gas de escape Porcentaje en volumen (%)
θm: Temperatura del gas inhalado por el medidor de flujo de gas (℃)
θs: Temperatura de escape del medidor punto (℃)
Pa: Presión atmosférica (mmHg)
Ps: Presión estática de escape en cada punto de medición (mmHg)
Pm: Presión en el diferencial manómetro del medidor de flujo de gas (mmHg).
Pv: Presión de vapor de agua saturada (mmHg) a temperatura θm
Si se utiliza un medidor de flujo seco y el gas se ha secado antes de ingresar al medidor de flujo, entonces en la fórmula (5 ) El término Pv se puede omitir en el cálculo.
Nota: Si se utiliza un dispositivo de succión isocinético automático equilibrado, no es necesario medir por separado el caudal de succión isocinético.
(3) Muestreo de ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido sulfúrico
1 Monte el dispositivo de muestreo según la Figura 1. Después de llenar el muestreador de metal poroso con papel de filtro de politetrafluoroetileno y láminas metálicas porosas secundarias, se conecta a la salida del muestreador con un tubo resistente a la presión de vacío. Si es necesario, se pueden utilizar dispositivos de protección (botellas de eliminación de ácido y botellas higroscópicas) para evitar que el vapor de agua y los gases ácidos entren en la bomba, provocando corrosión o deterioro del aceite de la bomba.
2. Prueba de detección de fugas: Tape la boquilla de succión, encienda la bomba y detecte fugas al caudal de muestreo. Si el caudal es inferior al 4% del caudal de muestreo, se pasa la prueba de detección de fugas; si falla, se deben realizar inspecciones y reparaciones hasta que se pase la prueba de detección de fugas.
3. Establezca la velocidad de muestreo en menos de 0,01 m3/min, en base a 30 minutos. Sin embargo, las concentraciones de ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido sulfúrico se pueden aumentar o disminuir apropiadamente, y cuando la concentración de la muestra es baja, se puede aumentar la cantidad de producción de gas, y cuando la concentración de la muestra es alta, la cantidad de producción de gas se puede reducir.
4. Coloque el tubo de muestreo en el punto de medición de la tubería de descarga, encienda la bomba para iniciar el muestreo (el tiempo de muestreo de cada punto de muestreo debe ser el mismo) y mueva el tubo de muestreo al punto de medición. posición del punto determinada según 6 y 2, para permitir el muestreo y aspirar el gas mediante inhalación a velocidad constante. El rango permitido es el siguiente:
(1) En el punto de medición, la desviación angular entre la dirección del flujo de gases de escape y la dirección de la boquilla de succión debe ser inferior a 10.
(2) El error relativo entre el caudal de gas aspirado por la boquilla y el caudal de escape en el punto de medición debe estar dentro del rango de 65438±00%.
(3) Al tomar el muestreo, la temperatura de escape y la presión dinámica deben medirse simultáneamente para monitorear el caudal en cada punto, y seguir 6 lo antes posible.
(2) 6. Controle el flujo de succión y realice una succión a velocidad constante, y controle el flujo de succión a velocidad constante en cualquier momento dentro de un rango del 10%.
5. Cada vez que tome una muestra, registre la temperatura del tubo de muestreo, la presión atmosférica, el tiempo de muestreo, la temperatura de escape de la tubería, la velocidad del tubo Pitot y la diferencia de presión, la temperatura del medidor de flujo y la presión diferencial del medidor de flujo.
6. Cuando se complete el muestreo de todos los puntos de medición, detenga la bomba y saque rápidamente el tubo de muestreo de la tubería.
7. Después de tomar muestras o reemplazar piezas, realice una prueba de fugas de acuerdo con 6, (3) y 2.
(4) Recuperación de muestra
Una vez completado el muestreo, selle la entrada y salida de aire del muestreador de metal poroso con una película de parafina y colóquelo en la correa de cadena.
(5) Almacenamiento de las muestras
Las muestras deben almacenarse por debajo de 4°C y extraerse dentro de los 3 días posteriores al muestreo. Después de la extracción, se puede almacenar durante 265438 ± 0 días.
Siete. Pasos
(1) Pretratamiento de la muestra
1. Desmonte el muestreador de metal poroso, use clips de papel de filtro para sacar las láminas de metal poroso primarias y secundarias y colóquelas en diferentes botellas de suero. respectivamente medio.
2. Agregue 15 ml de agua reactiva a la botella de suero, evacúe a aproximadamente 0,2 atm y oscile en un baño de agua ultrasónico durante 30 minutos 2 veces consecutivas, y luego coloque la solución de extracción en una muestra diferente. Botellas, almacenadas en una cámara frigorífica por debajo de 4°C.
Nota: Para evitar que los picos de carbonato/bicarbonato se acerquen a los picos de iones fluoruro y cloruro, el extracto se puede diluir con agua reactiva y multiplicar por el factor de dilución adecuado en el cálculo.
3. Recorte el papel de filtro de teflón con papel de filtro y colóquelo en la botella de muestra, agregue 6 ml de agua reactiva y luego use un baño de agua ultrasónico para oscilar y extraer durante 25 minutos. Después de la extracción, se almacenaron en refrigeración por debajo de 4°C.
(2) Preparación del instrumento
1. Las condiciones del cromatógrafo iónico dependen del uso de la columna de separación y del cromatógrafo iónico suprimido o no suprimido. Las condiciones de funcionamiento del cromatógrafo iónico. se basan en el manual de funcionamiento del fabricante del instrumento o en lo siguiente para la configuración.
Columna: columna de separación de aniones (Ionpac AS12A, 4*200 mm o equivalente).
Cuerda protectora: cuerda de supresión de micromembrana aniónica.
Eluyente: carbonato sódico 2,7 mm + bicarbonato sódico 0,3 mm.
Flujo del eluyente: 1-2 ml/min
Bucle de muestra: 250 μL o un bucle de muestra del volumen adecuado.
2. Encienda el cromatógrafo iónico y ajuste el caudal del eluyente para lograr un mejor efecto de separación.
3. Ajuste el rango de medición del detector de conductividad, generalmente establecido entre 10 y 30 μs. Deje que el instrumento se caliente durante aproximadamente 15 a 20 minutos y observe la línea de base espectral del detector. Una vez estable, reinicia el detector. desplazado a cero.
(3) Preparación de la línea de detección
1. Diluya una cantidad conocida de solución estándar madre (volumen de 1,0 ml o más) a un volumen adecuado y prepárela para cada solución absorbente. Prepare cada línea de calibración preparando al menos cinco soluciones estándar que contengan los iones que se van a medir de modo que la concentración de la muestra caiga dentro del rango lineal de la línea de calibración.
2. Utilice un estándar en cada serie para garantizar que los picos del analito tengan una línea base de separación suficiente.
3. Comenzando con un estándar de baja concentración, inyecte la serie adecuada de estándares de línea de calibración. En la Figura 4 se muestra un ejemplo de cromatografía iónica.
4. Según los iones objetivo en el espectro estándar, determine la correlación entre la concentración de cada compuesto y el área y la altura del pico.
5. Utilice la regresión lineal para dibujar una línea recta como línea de inspección de calidad estándar.
(4) Análisis de la muestra
1. Antes de analizar la muestra, se debe establecer una línea de base estable. Luego analice el cromatograma de iones del agua en blanco para ver si hay iones que medir. Si alguno de los iones anteriores está presente, repita el procedimiento de carga/inyección hasta que estos iones desaparezcan.
2. Después de filtrar la muestra con papel de filtro de 0,45 micras, seleccione un bucle de muestra adecuado, utilice una jeringa limpia o un muestreador automático para inyectar la muestra en el bucle de muestra y asegúrese de que el bucle de muestra esté lleno. muestra. Abra el interruptor del circuito de inyección y permita que la muestra fluya hacia el cromatógrafo iónico junto con el eluyente.
3. Inyecte muestras en blanco, muestras de control de calidad y muestras reales respectivamente, mida el área del pico y obtenga la concentración de iones correspondiente según la línea de detección.
Nota: La muestra en blanco es una solución que se obtiene añadiendo 15 ml de agua desionizada a la lámina de metal porosa limpia, aspirando hasta aproximadamente 0,2 atm y agitándola en un baño de agua ultrasónico durante 30 minutos.
4. Si la concentración de la muestra excede el valor más alto de la línea de calibración estándar, la muestra real y el blanco se pueden diluir con una cantidad igual de agua reactiva y luego volver a analizarlos mediante cromatografía iónica y multiplicarlos por el factor de dilución apropiado en el cálculo.
Ocho. Resultados y tratamiento
(1) La cantidad de gas seco inhalado en condiciones estándar se puede obtener mediante la fórmula (6).
Diagrama esquemático de la fórmula de cálculo del volumen de aire seco inhalado en condiciones estándar (6)
Vm (std): Volumen de escape seco inhalado en condiciones estándar (Nm3).
Vm: Volumen de succión de gas (lectura del medidor de flujo húmedo) (L)
Si se utiliza un medidor de flujo seco y el gas se ha secado antes de ingresar al medidor de flujo, se puede calculado en la fórmula El término Pv se omite en (6).
(2) Cálculo de concentraciones de ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido sulfúrico
Cg=MvF/Vm, microgramos/metro cúbico
Cg= Mt/Vm, microgramos/metro cúbico
C = Cg + Cp
Cg: La concentración de ácido inorgánico gaseoso en los gases de escape medida con una lámina de metal poroso.
Cp: Concentración de partículas de ácido inorgánico en los gases de escape medida con papel de filtro de teflón.
Mp: Mide analíticamente la masa de aniones en láminas metálicas porosas (μg).
Mt: Determinar mediante análisis la masa de aniones en papel de filtro de politetrafluoroetileno (μg).
f: Coeficiente de conversión de ácido inorgánico (HF = 1,053, HCl = 1,028, HNO3 = 1,016, H3PO4 = 1,032, H2SO4 = 1,0265438)
c: Ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, nítrico Concentración de ácido, ácido fosfórico y ácido sulfúrico.
(3) Método de cálculo del flujo de gases de escape
La fórmula de la solución para el flujo de gases de escape es 1.
Fórmula de solución 2 para el caudal de escape
“QN”: Caudal de gas de escape de base húmeda (Nm3/hr)
a: Área de la sección transversal de el tubo de escape (m2)
“QN”: Caudal de gases de escape secos (Nm3/hr)
(4) Emisiones contaminantes
Emisiones contaminantes fórmula de cálculo
Ei = Emisiones contaminantes, kilogramos/hora.
9. Control de calidad
(1) Calibración de instrumentos y equipos: A menos que se especifique lo contrario, los siguientes instrumentos y equipos deben calibrarse periódicamente de acuerdo con el método de calibración del instrumento.
1. Calibración periódica del medidor de flujo de gas: Utilice un medidor de flujo estándar primario (como un medidor de flujo húmedo con un error del 1% o un medidor de flujo de espirometría con una capacidad superior a 400 L) o un medidor de flujo de referencia secundario (como Calibre el medidor de flujo de gas con un medidor de flujo de gas seco o un medidor de flujo de orificio estándar que haya sido calibrado con un medidor de flujo estándar de primera clase. El error de calibración del medidor de flujo de gas seco está dentro de ±2 %, y el error de calibración del medidor de flujo de gas húmedo está dentro de ±2%.
2. Termómetro
(1) Termopar medidor de flujo de gas seco: Utilice un termómetro de referencia para calibrar en punto de congelación, aire a temperatura ambiente y agua hirviendo, con un error no superior a 2°. DO.
(2) Termopares de tubos y tuberías de muestreo: use un termómetro de referencia para calibrar bajo el punto de congelación, agua hirviendo y baño de aceite, y el error no deberá exceder 65438 ± 0,5%. La curva de calibración se puede extrapolar al rango de temperatura de funcionamiento.
3. Barómetro: Comparado con el manómetro de mercurio o manómetro de referencia, no deberá superar los 2,5 mm de mercurio.
4. Balanza: utilice pesas estándar para comprobar la balanza en el sitio de muestreo, y el error no deberá exceder los 0,01 g.
5. El diámetro interior en tres posiciones diferentes puede tener una precisión de 0,025 mm. La diferencia entre los valores de medición máximo y mínimo no será superior a 0,1 mm. No utilice boquillas dañadas. Cada boquilla debe estar marcada con un número de identificación.
(2) El coeficiente de correlación lineal de la línea de detección debe ser superior a 0,995.
(3) Verificación de la línea de inspección: La idoneidad de la línea de inspección se confirma mediante estándares de fuentes o lotes diferentes a la línea de inspección. La desviación relativa entre los valores de preparación y análisis de iones debe estar dentro del rango especificado.
(4) Blanco en el sitio: se refiere a que la entrada y salida de aire del muestreador de metal poroso se sellan con una película de parafina sin muestreo después del muestreo y el ensamblaje en el sistema de detección de fugas. Cada lote de muestras debe. tener al menos una La escena está en blanco.
(5) Repetir análisis: repetir el análisis para cada lote o cada diez muestras y calcular el porcentaje de diferencia relativa.
(6) Análisis de muestras de auditoría de control de calidad: realice un análisis de auditoría de control de calidad para cada lote o cada 10 muestras y calcule la tasa de recuperación.
(7) Se debe realizar una prueba de detección de fugas antes y después de cada muestreo para evitar fugas del sistema de muestreo y causar errores de detección.
X. Precisión y exactitud
El laboratorio probó iones fluoruro, iones cloruro, iones nitrato, iones fosfato e iones sulfato y los resultados se muestran en la Tabla 1.
XI. Referencia
(1) Agencia de Protección Ambiental, Yuan Ejecutivo, Investigación sobre métodos de determinación de ácido fluorhídrico, ácido nítrico y ácido fosfórico, EPA-91-1601-02-08, 2003.
(2) Cai Zhenjie, Huang Zhenhong, Wang Shaohong, Shi Dongsheng, Diseño y prueba de un abrogador de metal de porosidad personal, Aerosol Science and Technology, 35: 611, 2001.
(3) Cai Zhijun, Huang Chunhai, Wang Shaohui, Shi Dongsheng, Eficiencia y capacidad de recolección de tres muestras de gases ácidos y alcalinos, Environmental Science and Technology, 35: 2572, 2001.
(4) Shi Dongsheng, Cai Chunjin, Huang, (2003), Separador poroso de gas sólido, solicitud de patente de la República de China, 92117899.
(5) Métodos de prueba de la Agencia de Protección Ambiental del Yuan Ejecutivo, Muestreo y determinación de concentración de partículas contaminantes en tuberías de descarga, NIEA A101.72C, 2003.
(6) Asociación Japonesa de Normas, Método para la determinación de la concentración de partículas en gases de escape, JIS Z 8808, 1995.
(7) Método de prueba de la Agencia de Protección Ambiental del Yuan Ejecutivo, Método de detección de gotas de ácido sulfúrico en tuberías de descarga, NIEA A441.11B, 2001.
(8) Métodos de detección de la Agencia de Protección Ambiental del Yuan Ejecutivo, Métodos de detección de haluros de hidrógeno y halógenos en tuberías de descarga: método de atracción isocinética, NIEA A450.70C, 2002.
(9) Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., Método cinético ISO para la determinación de emisiones de haluro de hidrógeno y halógenos de fuentes estáticas, 40 CFR, parte 60, apéndice. a. Método 26a, 1994.
(10) Estas medidas se refieren al contenido y al código de las medidas anunciadas por la Agencia de Protección Ambiental del Yuan Ejecutivo, y prevalecerá el último anuncio.
Datos de referencia
http://www.niea.gov.tw/niea/AIR/A45270B.htm
Departamento de Protección Ambiental, Yuan Ejecutivo