Устройства очистки пробы от пыли
Наименование и тип устройства
|
Краткая техническая характеристика
|
Газообразное устройство типа ГЗУ
|
Температура газа на входе 100 - 600 °С при относительной влажности не более 80 %. Запыленность пробы на входе не более 2 г/м3, масса 9 кг
|
Газоочистные устройства типа ГОУ
|
Очистка от вредных примесей осуществляется в фильтрах с твердым поглотителем. Объем фильтров 0,1 - 0,5 л, масса 11,5 кг
|
Фильтры типа ФПУ
|
Фильтрующие элементы из керамики, стеклоткани марки ФПП. Содержание пыли на входе до 2 г/м3, степень очистки до 98 %, размер примесей 5 - 100 мкм
|
Электрофильтр ЭФ
|
Очистка газа от механических примесей, находящихся во взвешенном состоянии (пыль, туман, кислоты, аэрозоли). Содержание примесей на входе до 8 г/м3, расход очищенного газа до 250 л/ч, масса 26 кг
|
6.2.2. МАГИСТРАЛИ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПРОБЫ
Для предотвращения выпадения конденсата вместе с легкорастворимыми ЗВ при транспортировке пробы необходимо поддерживать температуру пробы выше температуры точки росы (для горячих газовых потоков). В этом случае необходимо использование обогреваемых газовых магистралей. Отечественной промышленностью выпускается гибкая линия транспортирования пробы с устройством пробоподготовки (ТПП), обеспечивающая отбор газа из газохода, грубую и тонкую очистку пробы от пыли и поддержание постоянной температуры газа до 200 °С при транспортировке на расстояние до 20 м. Питание устройства осуществляется переменным однофазным током напряжением 220 В, потребляемая мощность составляет 90 Вт на 1 м линии транспортирования.
6.2.3. УСТРОЙСТВА ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОБЫ
Горячую пробу, доставленную к газоанализатору, надо охладить перед подачей в прибор. В выпавшем при охлаждении конденсате методами лабораторного анализа можно определить содержание легкорастворимых ЗВ. По данным о расходе воздуха через газоанализатор, времени анализа, количестве конденсата и содержании в нем ЗВ можно рассчитать поправку к показанию газоанализатора, учитывающую искажение пробы при ее охлаждении.
Отечественной промышленностью выпускаются холодильники типа ХГ, обеспечивающие охлаждение газа с 200 до 20 °С при расходе газа до 4 дм3/мин, а также сборники конденсата типа СК вместимостью 0,1 до 0,5 дм3. Охлаждение пробы и сбор конденсата обеспечивает также устройство транспортировки и подготовки пробы (ТПП), имеющее в своем составе блок охлаждения пробы.
При использовании для охлаждения смеси компрессорных или термоэлектрических холодильников удается понизить температуру до 2 ± 1 °С, что обеспечивает эффективность влагоотделения 95 - 96 % при концентрации влаги на выходе 5 - 7 г/м3.
6.2.4. СРЕДСТВА АСПИРАЦИИ ПРОБЫ (побудители расхода газа)
Побудитель расхода газа является необходимой составной частью системы подготовки газовой пробы. Он обеспечивает подачу газа от точки отбора до первичного измерительного преобразователя и создает при этом определенный перепад давления, необходимый для преодоления пневматического сопротивления устройств пробоподготовки, установленных в пробоотборной магистрали. Побудитель обеспечивает расход газа, необходимый для работы газоаналитической системы. Применяемые в настоящее время в газоаналитической технике мембранные, ротационные и эжекторные побудители обеспечивают относительно малые перепады давления и расходы газа. Основные характеристики отечественных побудителей расхода газа приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.2
Основные характеристики отечественных побудителей расхода газа
Тип побудителя
|
Наименование
|
Расход газа, л/ч
|
Перепад давления Р, кг/см2
|
Ротационный
|
ПР-7
|
130
|
0,15
|
»
|
ПР-8
|
150
|
0,15
|
Струйный
|
ВЭЖ
|
250
|
8,16 · 10-2
|
»
|
ПЭП-3-4015
|
150
|
0,4
|
Эжекционный пневматический
|
ПЭП-2-4006
|
79,8
|
0,4
|
Мембранный пневматический
|
ПМП-2-4025
|
300
|
0,4
|
Мембранный с электродвигателем
|
ПМЗ-1-0406
|
60
|
0,04
|
То же
|
МПГ-1-68
|
48
|
0,2
|
»
|
П2
|
66
|
0,06
|
»
|
ПМВ-1-0406
|
60
|
0,04
|
»
|
ПМЗ-3-4025
|
250
|
0,4
|
6.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗВ
В настоящее время отечественной промышленностью выпускается ряд инструментальных средств (газоанализаторов) для контроля концентраций в отходящих газах ИЗА.
6.3.1. ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР ГИАМ-10
Газоанализатор ГИАМ-10 предназначен для измерения концентраций СО, SO2 и NO в газовых потоках со следующими газодинамическими параметрами:
- температура не выше 300 °С,
- влажность до 240 г/м3,
- запыленность до 40 г/м3,
- давление 3,9 - 4,4 кПа,
- скорость потока до 40 м/с,
- расход газа через рабочую камеру 1 ± 0,5 л/мин.
Пределы измерения концентраций СО, NО и SО2 и содержание неизмеряемых компонентов в пробе приведены в табл. 6.3.
Газоанализатор представляет собой стационарный автоматический прибор, основанный на оптико-акустическом методе измерения и построенный по дифференциальной двухлучевой схеме. Одна кювета является измерительной, через нее прокачивается анализируемая газовая смесь, вторая кювета (сравнительная) заполнена не поглощающим инфракрасное излучение газом. В качестве источника инфракрасного излучения применяют тепловые излучатели на основе нихромовой спирали. Для повышения селективности прибор содержит дополнительные кюветы, заполненные газами, влияние которых на результат измерения необходимо уменьшить.
Таблица 6.3
Пределы измерения концентраций СО, NО и SО2 и содержание неизмеряемых компонентов
Вещество
|
Пределы измерения, г/м3
|
Неизмеряемый компонент, % объема пробы
|
СО
|
СО2
|
NО
|
NО2
|
SО2
|
СН4
|
СО
|
0 - 5 и 0 - 15
|
-
|
£20
|
£0,15
|
£0,21
|
£0,10
|
£0,14
|
NO
|
0 - 1 и 0 - 2
|
£1,20
|
£20
|
-
|
£0,005
|
£0,21
|
£0,14
|
SО2
|
0 - 5 и 0 - 16
|
£1,20
|
£20
|
£0,15
|
-
|
|
|
|
0 - 2 и 0 - 6
|
|
|
|
|
|
|
|
0 - 10 и 0 - 20
|
|
|
|
|
|
|
Газоанализатор состоит из следующих частей:
- газоаналитического преобразователя,
- блока управления и коррекции,
- блока пробоподготовки,
- пробоотборника,
- блока регулятора температуры,
- регуляторов расхода и давления.
Масса газоанализатора в зависимости от исполнения и комплекта поставки составляет 31 - 240 кг.
6.3.2. ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР 323-ИН02
Газоанализатор 323-ИН02 предназначен для определения концентраций ΣCxHx при следующих условиях эксплуатации:
- температура окружающей среды 10 - 35 °С,
- относительная влажность до 90 %,
- атмосферное давление 631 - 800 мм рт. ст.,
- температура анализируемой газовой среды до 150 °С,
- содержание пыли в пробе до 10 мг/м3.
Диапазон измерения концентраций ΣCхHх составляет 0 - 250 мг/м3.
В состав газоанализатора входят:
- блок аналитический - ПА 207, состоящий из элементов электрического питания и электронных устройств, обеспечивающих автоматическую работу всего газоанализатора;
- блок подготовки газов БПГ-002, состоящий из устройств, обеспечивающих подачу потоков анализируемого воздуха, водорода и воздуха;
- устройство пробоподготовки.
6.3.3. ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР 334-КПИ03
Газоанализатор 334-КПИ03 предназначен для определения концентрации суммы углеводородов в выбросах промышленных предприятий.
Прибор имеет четыре диапазона измерения: 0 - 90, 0 - 200, 0 - 2000 и 0 - 20000 мг/м3. Предельно допустимые значения погрешности в реальных условиях эксплуатации 10 %. Масса прибора 30 кг. Потребляемая мощность 300 Вт.
6.3.4. ХИМИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР 344-ХЛ02
Газоанализатор служит для контроля содержания суммы окислов азота (NO + NО2) в технологических линиях по производству слабой HNO3 и NН3.
В состав газоанализатора входят устройство для подготовки газовой пробы (УПП) в одной из двух модификаций - для отбора при избыточном давлении и при разрежении, а также газоаналитический измерительный прибор (ГИП).
Устройство подготовки пробы содержит заборный зонд и блок формирования газовой пробы, имеющий каталитический конвертор для преобразования NO2 в NO. Длина линии транспортирования не должна превышать 100 м. Поставку и монтаж трубопроводов для линий транспортирования осуществляет потребитель.
Газоаналитический измерительный, преобразователь состоит из блока детектора, генератора озона, каталитического конвертора, блока терморегулятора, показывающего прибора, блоков питания и формирования унифицированного сигнала.
Газоанализатор имеет следующие диапазоны измерения содержания NO + NO2: 0 - 0,02, 0 - 0,05 и 0 - 0,15 % объема.
Предел допускаемой основной приведенной погрешности газоанализатора на всех диапазонах составляет не более ±15 %.
Время прогрева газоанализатора не превышает 3 ч.
Параметры газовой смеси на выходе УПП: температура 5 - 50 °С, избыточное давление 10 - 50 кПа, содержание влаги до 35 г/м3, содержание твердых частиц не более 5 мг/м3.
6.3.5. ФОТОАБСОРБЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР 305-ФА01
Газоанализатор 305-ФА01 предназначен для определения концентраций СО, NO, NО2, SO2, NH3 в отходящих газах промышленных предприятий и основан на фотоабсорбционном методе анализа в инфракрасной области спектра. В качестве диспергирующих элементов использованы интерференционные фильтры. Газоанализатор имеет следующие диапазоны измерения:
Вещество СО NO NO2 SO2 NH3
Диапазон измерения, г/м3 0 - 15 0 - 2 0 - 0,5 0 - 10 0 - 5
Основная погрешность газоанализатора 10 %.
Газоанализатор работает в режимах прогрева, измерения и корректировки.
Из одного режима работы в другой газоанализатор переходит автоматически по заданной программе и со световой индикацией. В режиме корректировки газоанализатор обеспечивает с помощью встроенного устройства автоматическую проверку и корректировку «нуля» и «чувствительности».
Раздельное измерение концентрации компонентов в многокомпонентной газовой пробе осуществляют с помощью блока светофильтров путем последовательного введения в оптический канал интерференционных фильтров и одновременной выработки соответствующих кодированных синхронизирующих сигналов для их распознавания.
6.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-ЛАБОРАТОРНОГО КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
При отборе проб выбросов для последующего инструментально-лабораторного анализа преимущественно используют электроаспираторы, предназначенные для контроля загрязнения воздуха рабочей зоны. Наиболее широко применяют аспираторы ЭА-1, М-822 и ЭА-1А, из которых наиболее подходят к условиям работы на источниках выбросов два последних прибора. Аспиратор ЭА-1А имеет автономное питание от аккумуляторов, что позволяет отбирать пробы при отсутствии электропитания вблизи от точки отбора, однако вследствие ряда конструктивных недостатков эффективность его использования относительно невелика.
При отборе проб во взрыво- и пожароопасной атмосфере практически исключено использование электроприборов в обычном исполнении. Безопасную работу в этих условиях можно обеспечить, применяя эжекционные аспираторы, например, типа АЭРА, способного работать автономно за счет потока воздуха из баллончика.
При анализе отобранных проб выбросов используют универсальные приборы, применяемые в лабораторной практике: фотоэлектроколориметры, спектрофотометры, иономеры, полярографы, хроматографы и др. [15, 22]. Поскольку большинство методик контроля выбросов, применяемых в настоящее время, являются фотометрическими или спектрофотометрическими, наиболее широко используют фотометрические приборы. Самыми массовыми из них являются фотоэлектроколориметры типа КФК-2 или более ранние модели ФЭК-56, ФЭК-60 и т.п. Прибор КФО из-за ряда конструктивных недостатков менее пригоден для этих целей.
Для спектрофотометрических измерений можно применять спектрофотометры отечественного производства СФ-26, СФ-39 и др., а также импортные приборы подобного класса, из которых наиболее часто встречаются спектрофотометры «Спекол» различных модификаций производства ГДР.
Спектрофотометры СФ-46 и «Спекол-220» имеют встроенный микропроцессор для автоматизированной обработки результатов, что существенно повышает производительность анализа.
При потенциометрическом анализе поглотительных сред широко применяют универсальные ионометры И-115, И-120, И-130, а также pH-метры (рН-673 и аналогичные им отечественные и импортные приборы). Ионометры по сравнению с pH-метрами удобнее в работе, так как выдают показания не в единицах потенциала, а в единицах рХ, где X - концентрация (активность) определяемого иона. Следует предпочитать цифровые приборы (И-120, И-130), позволяющие исключить грубые ошибки при снятии показаний. Технические характеристики основных типов отечественных фотометрических приборов приведены в табл. 6.4.
Среди инструментально-лабораторных методов контроля особое место занимает хроматографический анализ.
Хроматография - это физико-химический метод разделения смеси веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами, одна из которых неподвижна, а другая подвижна. Неподвижная фаза может быть твердым адсорбентом или жидкостью, нанесенной на поверхность твердого носителя. Подвижная фаза (газ или жидкость) перемещает анализируемую смесь вдоль слоя неподвижной фазы, на поверхности которой происходит многократный процесс перераспределения веществ.
Существуют несколько вариантов хроматографического разделения, основными из которых являются газовая и жидкостная хроматография. В газовой хроматографии подвижная фаза газообразна, в жидкостной - жидкая.
Таблица 6.4
|
