主要观点总结
本文主要介绍了中央环保督察中针对VOCs治理领域的便携式VOCs监测环节的重要性,以及执法装备水平的提升。文章强调了便携式大气污染物快速检测仪、VOCs泄漏检测仪等装备在环保督察中的必要性,并介绍了FID和PID两种常见的便携式VOCs检测仪器的应用及区别,包括其工作原理、对不同气体的灵敏度、甲烷的响应和干扰、检测极限、范围和线性响应等方面的详细信息。
关键观点总结
关键观点1: 中央环保督察对VOCs治理的要求
生态环境部印发《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》,要求提高执法装备水平,配备便携式大气污染物快速检测仪等。
关键观点2: 便携式VOCs监测仪器的应用
便携式VOCs监测仪器是VOCs治理中不可或缺的环节,如FID、PID及VOCs泄漏红外摄像仪等是常见的监测利器。
关键观点3: FID和PID两种检测技术的区别
FID采用氢火焰离子化检测,PID采用紫外灯离子化检测。两者在检测原理、对不同气体的灵敏度、甲烷的响应和干扰、检测极限和范围等方面存在区别。
关键观点4: 案例分享
汾湖高新区某玻璃钢叶轮生产企业排放的VOCs超标案例,采用氢火焰离子化检测仪进行监测和立案查处,是全省VOCs综合治理行动中采用新技术手段的第一案。
正文
图(三、四)为苏州市吴江生态环境局依法对其进行立案查处,这是全省VOCs综合治理行动中采用附录A“厂区内VOCs无组织排放监控点浓度特别排放限值”作为执法标准,同时采用氢火焰离子化检测仪快速检测方法,罚出的厂内无组织超标处罚第一案。
据悉目前市场上常见的便携式VOCs的检测仪器主要利用FID和PID两种。
光离子化检测器(简称PID)和氢火焰离子化检测器(简称FID)
是对低浓度气体和有机废气具有很好灵敏度的检测器,优化的配置可以检测不同的气体和有机废气。这两种技术都能检测到ppm水平的浓度,但是它们所采用的是不同的检测方法。每种检测技术都有它的优点和不足,针对特殊的应用就要选用最适合的检测技术来检测。
PID是采用一个紫外灯来离子化样品气体,从而检测其浓度。当样品分子吸收到高紫外线能量时,分子被电离成带正负电荷的离子,这些离子被电荷传感器感受到,形成电流信号。紫外线电离的只是小部分VOC分子,因此在电离后它们还能结合成完整的分子,以便对样品做进一步的分析。
FID是采用氢火焰的办法将样品气体进行电离,这些电离的离子可以很容易的被电极检测到,这些样气被完全的烧尽。因此FID的检测对样品是有破坏性的,检测完毕后排出的样品。
芳香族化合物和碘化物 > 石蜡、酮、醚、胺、硫化物 > 酯、醛、醇、脂肪 >卤化脂、乙烷 > 甲烷(没响应)。
芳香族化合物和长链化合物 > 短链化合物(甲烷等)> 氯、溴和碘及其化合物。因此在同样的气流情况下,我们同时用PID和FID来检测会得到不同的数据。总的来讲,PID是对官能团的一个响应,FID是对碳链的响应。只有像丙烷、异丁烯、丙酮这样的分子,PID和FID对它们的响应灵敏度十分相近,另外,使用不同的PID灯还会有不同的灵敏度。例如丁醇在9.8、10.6和11.6eV的灯下灵敏度分别为1、15、50。此外 ,多数现场使用的便携式FID有一个火焰隔绝装置,控制火焰,使传感器具有防爆性能。当有大分子缓慢扩散到FID的传感器时往往补偿了响应的不足,而PID可通过选择不同能量的灯来避免一些化合物的干扰,或者选择最高能量的灯来检测最广谱的化合物,因此可以说FID与PID相比是一个更广谱的检测器它没有任何选择性。
FID常用甲烷来标定,但是PID对甲烷没有任何的响应,需要有一个12.6eV的紫外光源才能将甲烷离子化,目前PID是不能做到的。因此FID是检测天然气(主要有甲烷组成)的有利武器。另一方面,PID能很好的检测垃圾填埋场的有毒VOC,如果用FID来检测垃圾填埋场的VOC,那么现场的甲烷气体会对FID产生极大的干扰。
PID能检测1ppb~4000ppm 或0.1ppm~10000ppm的VOC, PID可以检测更低浓度的VOC。
FID能检测1~50000ppm,FID有更好的线性。
PID可以检测更低浓度的VOC,在高浓度 (>1000ppm) 情况下, FID有更好的线性。