Tecnología de monitoreo en línea de COV de fuente fija
Sep 28, 2021En la actualidad, el método de detección y monitoreo de COV de fuentes de contaminación fija más maduro de mi país es un método de detección fuera de línea. Las muestras que se analizarán se recolectan en el sitio a través de bolsas de muestreo o tubos de muestreo, y luego las agencias de análisis las analizan. Este tipo de detección de muestreo fuera de línea solo puede comprender la concentración precisa de la muestra de gas que se va a analizar y no puede monitorear la concentración de emisión de los gases de escape de una fuente de contaminación fija en tiempo real. Además, durante el proceso de detección de muestreo fuera de línea, puede producirse una atenuación de la concentración de la muestra de gas, contaminación, etc., lo que da como resultado una cierta diferencia entre el resultado del análisis y la situación real. Por lo tanto, en comparación con el método de detección de muestreo fuera de línea, la tecnología de monitoreo de COV en línea es más sensible al tiempo y puede reflejar la emisión de COV de las fuentes de contaminación de manera más veraz y precisa. Con el avance continuo de la tecnología de monitoreo en línea de COV, los métodos actuales de monitoreo en línea de COV en mi país incluyen principalmente espectroscopía, espectrometría de masas, cromatografía y tecnología de sensores. Varias tecnologías tienen sus propias ventajas y desventajas en diferentes campos y condiciones de uso.
(1) Tecnología de espectroscopia
Las tecnologías de espectroscopia utilizadas para la monitorización en línea de COV incluyen principalmente la espectroscopia de absorción infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), la espectroscopia de absorción diferencial (DOAS) y la espectroscopia de absorción láser sintonizable (TDLAS).
Espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier pasiva (PFTIR), trayectoria óptica abierta, trayectoria óptica larga, tecnología de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (OP-FTIR) y trayectoria óptica abierta, trayectoria óptica larga, espectroscopia de absorción diferencial ultravioleta (UV-DOAS), monitoreo en línea principalmente a través de Open the optical path long espectrómetro de trayectoria óptica (100 ~ 1000 m) para controlar la columna de contaminación que pasa a través de la trayectoria óptica. OP-FTIR puede monitorear hidrocarburos y MTBE y otros COV característicos de refinación, UV-DOAS es adecuado para monitorear series de benceno, fenoles y productos fotoquímicos, ozono, etc. La tecnología de monitoreo en línea más madura para la emisión no organizada de COV en el límite de la planta de empresas petroquímicas es la espectroscopia de camino óptico largo de camino óptico abierto. OP-FTIR y UV-DOAS tienen un gran número de aplicaciones en el monitoreo de emisiones de hidrocarburos y series de benceno en el límite de la planta, y pueden medirse cualitativa y cuantitativamente. El tiempo de respuesta de la monitorización de los COV en la columna contaminada que pasa a través de la ruta óptica es más corto y el resultado de la monitorización es la concentración media de la ruta.
La tecnología TDLAS es un método de análisis espectroscópico láser establecido y desarrollado utilizando las características de alta densidad de potencia láser y gran flujo de fotones. La tecnología tiene alta sensibilidad, buena selectividad, propiedades dinámicas y en tiempo real. La tecnología TDLAS puede monitorear VOCs a nivel de ppm o incluso ppb dentro de 1 segundo del tiempo de detección. Además, esta tecnología se puede utilizar en escenarios difíciles como alta temperatura, alta presión y alta corrosión. Es la tecnología preferida para el control de contaminantes de COV en las duras condiciones de trabajo actuales.
(2) Tecnología de espectrometría de masas
Las estaciones de monitoreo automáticas fijas o móviles se utilizan generalmente para el monitoreo puntual en línea de emisiones no organizadas de COV, y generalmente usan instrumentos de monitoreo de respuesta rápida, como el espectrómetro de masas de reacción de transferencia de protones (PTR-MS) y el espectrómetro de masas de reacción molecular de iones (IMR-MS). ). La tecnología PTR-MS sirve para muestrear directamente la atmósfera que se va a medir, y la velocidad de medición es rápida; la transferencia de protones ioniza suavemente varios COV en iones individuales sin iones de fragmentos, lo que es fácil de identificar mediante espectrometría de masas; la medición absoluta no requiere calibración; la sensibilidad de detección puede alcanzar los 20ng / m3. Aunque PTR-MS tiene una aplicación exitosa y un gran potencial en la medición rápida de COV en trazas, todavía existen problemas y limitaciones. La razón principal es que la espectrometría de masas solo puede distinguir iones por la relación nuclear / masa, por lo que hay una distinción entre iones. Dificultades para isomerizar moléculas orgánicas. Y es caro y difícil de aplicar a gran escala.
(3) Tecnología de cromatografía
Tecnología de cromatografía de gas / desorción térmica combinada con muestreo de adsorción de difusión pasiva de tubo de adsorción sólido para monitorear la concentración promedio a largo plazo de compuestos de benceno. El costo de muestreo es bajo, los puntos se pueden distribuir en un amplio rango, el tiempo de muestreo es más largo y es adecuado para monitorear la concentración promedio a largo plazo. La monitorización de puntos móviles puede mejorar la puntualidad de la monitorización hasta cierto punto. El analizador de gases orgánicos (TVA) portátil o de mano equipado con detector de ionización de llama (FID) o detector de fotoionización (PID) se puede utilizar directamente en el sitio. Lea la cantidad total de materia orgánica e instale instrumentos de monitoreo de baja energía y respuesta rápida en la plataforma móvil montada en el vehículo para realizar el monitoreo del movimiento del aire. Esta tecnología se usa ampliamente en los Estados Unidos.
(4) Tecnología de sensor
Los microsensores económicos son otra dirección de desarrollo importante de la tecnología de monitoreo en línea. Los microsensores tienen un bajo consumo de energía y costos de operación y mantenimiento, y se pueden implementar en grandes cantidades, y se puede construir una red de monitoreo tridimensional en tiempo real para emisiones no organizadas basada en Internet de las cosas. En la actualidad, los sensores de monitoreo de contaminantes del aire verificados incluyen tipos de semiconductores ópticos, electroquímicos, infrarrojos y de óxido metálico, y el rango de precios es amplio, generalmente no más de 2,000 dólares estadounidenses, y pueden monitorear PM2.5, NO, NO2, SO2, O3 , CO y COV, etc. Los sensores de COV son relativamente complejos y es necesario mejorar la sensibilidad, la confiabilidad y los tipos de análisis. En particular, actualmente solo se pueden monitorear los COV totales y no se puede monitorear un solo tipo de COV por separado.